Radiotoxiciteit
9 december 2003 | 13.00 uur
mw. P.M.G. Damen | natuurkundig ingenieur.
Promotor | Prof.dr. A. van Veen (IRI / RU Groningen)
Helium and fission gas behaviour in magnesium aluminate spinel and zirconia
for actinide transmutation
Om de radiotoxiciteit van nucleair afval te reduceren wordt momenteel veel
onderzoek gedaan naar scheiding en transmutatie van actiniden. In een
dergelijk scenario worden de zeer langlevende actiniden eerst van het
radioactief afval gescheiden, om vervolgens door middel van neutronen
getransmuteerd of gespleten te worden in een korter levende of stabiele
isotopen. Om de actiniden in een neutronenflux te kunnen plaatsen, moeten ze
ingesloten worden in een materiaal dat zich inert gedraagt onder invloed van
neutronen, een inerte matrix. Omdat de meeste actiniden vervallen onder
uitzending van a-straling, worden in het inerte matrix materiaal, zowel
vóór, tijdens als na de neutronenbestraling grote hoeveelheden helium
opgebouwd. Het gedrag van dit helium in het materiaal geeft informatie of
een materiaal al dan niet geschikt zou kunnen zijn om als inert matrix
materiaal toegepast te worden.
In het proefschrift wordt aandacht besteed aan het gedrag van helium in twee
potentiële inerte matrix materialen, te weten magnesium aluminate spinel
(MgAl2O4) en zirconia (ZrO2), volledig gestabiliseerd met yttria (Y2O3). In
de meeste gevallen is een bekende hoeveelheid helium in het materiaal
geïmplanteerd en is met verschillende onderzoeksmethoden onderzocht op welke
temperaturen het helium uit het materiaal vrijkomt en hoe de schade,
geïntroduceerd in het materiaal door de implantatie, zich herstelt. Ook is
er onderzoek gedaan naar het gedrag van helium en splijtingsproducten in een
spinel matrix bestraald in een reactor met neutronen. Deze inerte matrix
bevatte oorspronkelijk 11.2 gewichtsprocent 241Am, waarvan na bestraling 96%
getransmuteerd of verspleten was.
Voor verder lezen:
* Actinide transmutation in nuclear reactors by J.H. Bultman, 1995
* Actinide data for transmutation studies by J.L. Kloosterman, 1995
* Evaluation of actinide partitioning and transmutation; final report
of a co-ordinated research programme on environmental evaluation and hazard
assessment of the separation of actinides from nuclear wastes followed by
either transmutationor separate disposal, 1982
* Fourth International Conference on Chemistry and Migration Behaviour
of Actinides and Fission Products held in Charleston, SC, USA, December
12-17, 1993
Technische Universiteit Delft