Published January 1983 | Version v1
Journal article

Development of a radiotracer method for the determination of the mixing quality in the solidification of simulated α-wastes in ceramic materials

  • 1. Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Lab. fuer Isotopentechnik

Description

The homogenization processing stage has an important function in the solidification of radioactive wastes containing alpha-emitters in alumino-silicate ceramics. It is carried out in a trough kneader with sigma-kneading blades and discharge scroll operated in stages. A radionuclide technical measuring procedure was developed to determine the degree of homogenization and the mixture of the product. The method permits a continuous, contact-free detection of the concentration balance of a previously labelled component of the mixture as well as a non-destructive quality control of the product. For this purpose 20 radiation detectors with automatic data recording were fitted to the kneader. A measuring station was developed for studies of homogeneity of the final product, which enables 2000 samples per hour to be measured. The radiotracers used were 56Mn and 139Ba in water soluble and insoluble chemical compounds. Following detailed standardization trials to establish the degree of accuracy of the method the relationships between relevant mixing parameters and local conditions of homogenization were studied in the ceramic material systems. (orig.)

Abstract (German)

Bei der Verfestigung radioaktiver Abfaelle mit Alpha-Strahlern in alumino-silicatischen Keramiken hat der Prozessschritt Homogenisieren eine wichtige Funktion. Er wird in einem absatzweise betriebenen Muldenkneter mit Sigma-Knetfluegeln und Austragsschnecke durchgefuehrt. Zu seiner Untersuchung wurde ein radionuklid-technisches Messverfahren zur Bestimmung des Homogenisierungsfortschrittes und der Mischguete des Produktes entwickelt. Es gestattet eine kontinuierliche, beruehrungslose Erfassung des Konzentrationsausgleichs einer zuvor markierten Stoffkomponente ebenso wie eine zerstoerungsfreie Qualitaetsueberpruefung des Produktes. Zu diesem Zweck wurden am Kneter 20 Strahlungsdetektoren mit automatischer Datenerfassung installiert. Fuer die Homogenitaetsuntersuchung des Fertigproduktes wurde eine Messstation entwickelt. Sie ermoeglicht eine automatische Vermessung von stuendlich 2000 Proben. Als Radiotracer dienten 56Mn und 139Ba in wasserloeslichen und -unloeslichen chemischen Verbindungen. Nach umfangreichen Eichversuchen zur Genauigkeit der Methode wurden die Zusammenhaenge zwischen mischungsrelevanten Parametern und lokalen Homogenisierungszustaenden in den keramischen Stoffsystemen untersucht. (orig.)

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Original title (German)
Entwicklung eines radionuklidtechnischen Mischguetemessverfahrens fuer die Verfestigung von simulierten α-Konzentraten in Keramik

Publishing Information

Journal Title
KFK Nachr.
Journal Volume
15
Journal Issue
1
Series
CODEN: KFKNA.;KFK Nachr.
Journal Page Range
24-30
ISSN
0340-756X