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PROMETEUS

PROMETEUS

IN KOOPERATION MIT




GEFÖRDERT DURCH


PROMETEUS (Process of radioactive Mercury Treatment under EU Safety-standards)
Entwicklung und Validierung eines Entsorgungskonzeptes für radioaktives Quecksilber und quecksilberhaltige Abfallkontingente in Kooperation mit dem Institut für Energie- und Klimaforschung - Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit am Forschungszentrum Jülich.

ZIELSTELLUNG

Im Rahmen des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projektes PROMETEUS wird ein Entsorgungskonzept für radioaktives Quecksilber und quecksilberhaltige Abfallkontingente erarbeitet und validiert. In dem Verbundprojekt kooperieren das Forschungszentrum Jülich (Institut für Energie- und Klimaforschung - Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit) und die AiNT GmbH. Ziel von PROMETEUS ist es, ein Verfahren für die Charakterisierung, Bilanzierung, Dekontamination und Entsorgung der Abfallkontingente zu erarbeiten, damit Ablieferungspflichtige ihre Reststoffe qualitätsgesichert dem Recycling und/oder der Beseitigung zuführen können.

Projektzeitraum: 01.06.2016 – 31.05.2019

HINTERGRUND

Generell stellen quecksilberhaltige Reststoffe, die in verschiedenen Industrien und Gewerben anfallen bzw. angefallen sind, bei unsachgemäßer Handhabung und Lagerung eine Gefährdung für die Umgebung dar. Insbesondere Quecksilber, das in Kontrollbereichen, z.B. als Dichtungsmaterial in Heißen Zellen oder als Spallationstarget, eingesetzt wurde, kann kontaminiert bzw. aktiviert sein. Die Entlassung dieser Reststoffe aus dem Geltungsbereich des Atomgesetzes erfordert eine Entscheidungsmessung um den messtechnischen Nachweis zu erbringen, das die massenspezifischen Freigabewerte (StrlSchV §29 und Anlage III) unterschritten werden. Nicht freigebbare Reststoffkontingente müssen als radioaktiver Abfall konditioniert und entsorgt werden.

GEGENSTAND DES F&E-VORHABENS

Für nicht freigebbare quecksilberhaltige Reststoffe wird ein Dekontaminationsverfahren entwickelt werden, welches die enthaltenen Radionuklide separiert und die Freigabe des dekontaminierten Quecksilbers ermöglicht. Nachfolgend kann das Material  der Verwertung oder dem konventionellen Entsorgungspfad für chemotoxische Sonderabfälle zugeführt werden.

Aufgrund der hohen Selbstabschirmung von Quecksilber ist bei der radiologischen Charakterisierung ein die Aufgabenstellung angepasste Messverfahren zu entwickeln. Die AiNT GmbH hat eine Messanlage zur gamma-spektrometrischen Analyse von radioaktiven Quecksilberproben entwickelt. Die Messanlage besteht aus zwei semiplanaren HPGe-Detektoren (rel. Effizienz von 20 %), die auf einem gegenläufigen Linearführungssystem montiert und symmetrisch verfahrbar sind. Zwischen den beiden HPGe-Detektoren befindet sich die jeweilige Quecksilberprobe.

Gamma-spektrometrisch nicht nachweisbare Radionuklide (reine alpha- und beta-Strahler) werden durch zerstörende analytische Verfahren quantifiziert. Aus der Laboranalytik werden reststoffspezifische Nuklidvektoren abgeleitet werden, die anhand der gamma-spektrometrischen Messung die Korrelation der gamma-spektrometrisch nicht nachweisbaren Radionuklide erlauben.

Im Zuge des Projektes PROMETEUS wird ein abdeckendes Entsorgungskonzept entwickelt und validiert, das die Charakterisierung, Behandlung und Verpackung für quecksilberhaltige Reststoffe standardisiert. Dieses Entsorgungskonzept ist teilweise auf andere wassergefährdende Sonderabfälle übertragbar. Für die nicht freigebbaren Reststoffe oder die radioaktiven Rückstände der Dekontamination wird ein Konditionierungsverfahren für eine endlagergerechte Entsorgung dargelegt. Hierfür wird im Rahmen des Projektes eine Konvertierung des Quecksilbers in eine immobilisierende Matrix erforscht und eine endlagergerechte Verpackung konzipiert.

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