Skip to main content

Computersimulatiestudie en validatie ter selectie van een gammaspectrometer voor het bepalen van splijtbaar uranium in vast radioactief afval.

Binnen het RECUMO[1] project bouwt het studiecentrum voor kernenergie SCK CEN momenteel een nieuwe installatie voor het verwerken van hoog aangerijkt residue afkomstig van de productie van medische radio-isotopen. Tijdens het verwerkingsproces zal HAVA (hoog actief vast afval) ontstaan waarin het splijtbare uranium-235 aanwezig is. Men wenst de massa aan U-235 in het afval te bepalen via gammaspectrometrie, om twee redenen. Enerzijds staat er voor de verdere verwerking een limiet op de hoeveelheid U-235 die het afval mag bevatten. Anderzijds houdt het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA) toezicht op de massabalans van het splijtbaar materiaal doorheen het verwerkingsproces.

 

[1] https://www.sckcen.be/nl/infrastructuur/recumo

Objective

Computersimulaties hebben als doel inzicht te krijgen in optimale detectoreigenschappen (type detector, dimensies detectorkristal, efficiëntie,…) en andere toestelparameters ter voorbereiding van de aankoop van een gammaspectrometer. Bovendien zal de invloed van verschillende parameters met betrekking tot de meetomstandigheden (afstand, hoeveelheid afval, samenstelling van het afval, kenmerken van de nucleaire installatie,…) op het te verwachten spectrum en het stralingsdosisdebiet onderzocht worden als input voor het design van de uiteindelijke meetopstelling. Een opleiding voor het gebruik van de programma’s Visiplan, Microshield en Nucleonica gammaspectrum generator wordt gegeven tijdens de masterthesis. De verkregen spectra worden kwantitatief verwerkt om analytische methodeparameters zoals de piekoppervlaktes van U-235 gammastralen, de achtergrond, de minimaal detecteerbare activiteit, spectrale interferenties,… te berekenen en te vergelijken tussen de  verschillende simulaties.

Tot slot zal in een experimentele validatie de output van de Nucleonica gammaspectrum generator geëvalueerd worden, met focus op de overeenkomst tussen het experimenteel en via simulatie verkregen Compton plateau bij lage energie. Hiertoe zal de masterthesisstudent zelf experimentele opstellingen bestaande uit puntbronnen met diverse gammastralers meten met de aanwezige HpGe gammaspectrometer(s). Nadien wordt een zo exact mogelijke kopie van de opstelling gemaakt in de Nucleonica gammaspectrum generator.

 

The minimum diploma level of the candidate needs to be

  • Professional bachelor
  • Academic bachelor

The candidate needs to have a background in

  • Chemistry

Estimated duration

6 months

Expert group

Radiochemistry

SCK CEN Mentor

Van Hoecke Karen
kvhoecke [at] sckcen.be
+32 (0)14 33 82 01

SCK CEN Co-mentor

Broeckx Wouter
wbroeckx [at] sckcen.be
+32 (0)14 33 26 16