Menetelmänkehitys strontium-89/90 määritykselle ydinvoimaloiden päästöistä
Mira, Meriläinen (2023)
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052915490
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052915490
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää analyysimenetelmää radioaktiivisen strontium-89/90 (Sr-89/90) määritykselle. Opinnäytetyö suoritettiin Olkiluodon ydinvoimaloiden radiokemian laboratoriossa. Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Teollisuuden Voima Oyj.
Opinnäytetyön keskeisimmät vaiheet olivat strontium-89/90 mittauksessa käytettävän verrannollisuuslaskurin määritysalarajan määritys ja tasaisen ja luotettavan saannon määritys. Määritysalarajalla tarkoitetaan pienintä aktiivisuutta mitä laitteella voidaan mitata luotettavasti. Verrannollisuuslaskurin määritysalaraja määritettiin mittaamalla puhdasta metallista plansettia laitteen jokaisessa kymmenessä mittauskammiossa. Laite vähentää mittaustuloksista laitteelle määritetyn ympäristöstä ja kontaminaatiosta aiheutuvan tausta-aktiivisuuden. Määritysalarajaksi saatiin 0,024 Bq, joten mittaus täyttää YVL C3:n määritysalarajavaatimuksen. YVL C3:n vaatimusten mukaan päästöjen Sr-89/90 määritysalarajan on oltava vesipäästöillä alle 0,2 Bq/l ja hiukkaspäästöillä alle 0,1 mBq/m3. Menetelmän kehityksessä valmistettiin testinäytteitä eri näytematriiseihin, jotta voitiin todeta menetelmän toimivuus myös tuotannossa. Näytteitä valmistettiin puhtaaseen veteen, suureen boorikonsentraatioon ja päästövesiin. Näytteiden Sr-90 aktiivisuus oli välillä 0,06 Bq – 100 Bq. Saannon määrityksessä testattiin kuinka erilaiset plansetit ja näytteenkäsittelyvaiheet vaikuttavat todelliseen saantoon, jotta aktiivisuustulokset voidaan laskea luotettavasti.
Opinnäytetyön keskeisimmät vaiheet olivat strontium-89/90 mittauksessa käytettävän verrannollisuuslaskurin määritysalarajan määritys ja tasaisen ja luotettavan saannon määritys. Määritysalarajalla tarkoitetaan pienintä aktiivisuutta mitä laitteella voidaan mitata luotettavasti. Verrannollisuuslaskurin määritysalaraja määritettiin mittaamalla puhdasta metallista plansettia laitteen jokaisessa kymmenessä mittauskammiossa. Laite vähentää mittaustuloksista laitteelle määritetyn ympäristöstä ja kontaminaatiosta aiheutuvan tausta-aktiivisuuden. Määritysalarajaksi saatiin 0,024 Bq, joten mittaus täyttää YVL C3:n määritysalarajavaatimuksen. YVL C3:n vaatimusten mukaan päästöjen Sr-89/90 määritysalarajan on oltava vesipäästöillä alle 0,2 Bq/l ja hiukkaspäästöillä alle 0,1 mBq/m3. Menetelmän kehityksessä valmistettiin testinäytteitä eri näytematriiseihin, jotta voitiin todeta menetelmän toimivuus myös tuotannossa. Näytteitä valmistettiin puhtaaseen veteen, suureen boorikonsentraatioon ja päästövesiin. Näytteiden Sr-90 aktiivisuus oli välillä 0,06 Bq – 100 Bq. Saannon määrityksessä testattiin kuinka erilaiset plansetit ja näytteenkäsittelyvaiheet vaikuttavat todelliseen saantoon, jotta aktiivisuustulokset voidaan laskea luotettavasti.