RADAR: Digitaal ontwerp en beoordeling van de veiligheid van verglaasd afval
Use case voorbeeld
RADAR is inzetbaar in allerlei scenario's, als een echt Zwitsers zakmes voor radiologische instrumenten. Ontdek op deze pagina hoe RADAR je kan helpen met je projecten.
Afvalbeheer en verglazing
Context
Het langetermijnbeheer van bepaalde hoogradioactieve afvalstromen omvat vitrificatie, een proces waarbij radioactieve materialen worden ingebed in een glasmatrix. Tijdens de vitrificatie wordt het afval gemengd met glasvormende materialen en bij hoge temperatuur gesmolten, waarna bij afkoeling een stabiele vaste stof ontstaat.
De resulterende gevitrifieerde afvalvorm is structureel en chemisch duurzaam. De glasmatrix immobiliseert radionucliden op atomair niveau, waardoor hun mobiliteit sterk wordt beperkt en het risico op vrijgave naar het milieu aanzienlijk afneemt. Deze stabiliteit maakt vitrificatie tot een goed ingeburgerde optie voor het langetermijnbeheer van specifieke radioactieve afvalstromen, met name hoogradioactief vloeibaar afval afkomstig van de herverwerking van splijtstof.
Uitdaging
Er moeten tests worden uitgevoerd om te bepalen welke combinatie van glas en afval zowel veilig, stabiel als haalbaar is.
RADAR kan zowel Monte Carlo- als point-kernel-simulaties combineren in één gebruiksvriendelijke digitale omgeving. Tests kunnen volledig digitaal worden uitgevoerd, wat zowel tijd als geld bespaart.
RADAR
RADAR werd ingezet om radioactieve afvalcontainers te bestuderen die radionucliden bevatten zoals strontium‑90 (Sr‑90). Sr‑90 zendt voornamelijk bètastraling uit, die secundaire fotonenstraling kan opwekken – bekend als remstraling (bremsstrahlung) – wanneer de bètadeeltjes interageren met materialen met een hoog atoomnummer (zware materialen) die aanwezig zijn in het afval of in de container. Deze secundaire straling kan een significante bijdrage leveren aan de dosisvermogens rond de container en kan niet nauwkeurig worden bepaald met uitsluitend point‑kernel‑methoden.
De Monte‑Carlo‑rekenkern van RADAR, G4Anubis, maakt gedetailleerde dosisvermogenschattingen mogelijk door de werkelijke geometrie en materiaalsamenstelling van de container expliciet te modelleren. Hierdoor kan rekening worden gehouden met de productie en het transport van remstraling, evenals met de impact van verschillende vullingsgraden en radionuclidenmengsels.
Voor afvalstromen die worden gedomineerd door radionucliden die voornamelijk gammastraling uitzenden, kunnen afschermingsberekeningen veel efficiënter worden uitgevoerd met de point‑kernel‑rekenkern. Door beide rekenkernen te combineren levert RADAR analyses met een hoge nauwkeurigheid waar nodig, terwijl tegelijk snelle doorlooptijden behouden blijven voor efficiënte ontwerp‑ en optimalisatiestudies.
Hoe vol mag de glascontainer zijn?
Monte Carlo
- Stralingshotspots
Point kernel
- Dosisverdeling
- Stralingshotspots
- Druk
Hoe zal straling zich gedragen in de container?
Monte Carlo
- Stralingsverspreiding
- Energieafzetting
Point kernel
- Dosisprofielen
- Veiligheidsmarges evalueren
Conclusie
RADAR combineert het beste van twee werelden:
de nauwkeurigheid van Monte Carlo en de snelheid en het gebruiksgemak van point-kernel, samengebracht in één centraal platform.
Klaar om jouw radiologische veiligheid te revolutioneren?
Neem contact op met onze experts en ontdek RADAR zelf.