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Validazione di un codice di calcolo dedicato ad un sistema di spettrometria γ da laboratorio tramite calcoli Monte Carlo ed esperienze sperimentali.

Informazioni tesi

  Autore: Andrea Alfonsi
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria energetica e nucleare
  Relatore: Romolo Remetti
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 273

Questo studio è stato realizzato come attività principale del tirocinio svolto presso la NUCLECO Spa, societa' che si occupa della caratterizzazione di rifiuti nucleari in Italia. Le attività hanno perseguito l’obbiettivo di effettuare un’accurata validazione del sistema per spettrometria γ da laboratorio LabSOCS (CANBERRA) mediante misure sperimentali e calcoli Monte Carlo, utilizzando il codice MCNP. L’opera di validazione è basata sul confronto dei valori assoluti e delle curve di efficienza di rivelazione per diverse geometrie di misura. Lo studio ha portato a sottolineare alcune criticità, superabili con un ulteriore sviluppo del codice.

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9 INTRODUZIONE La problematica dello smaltimento e condizionamento dei rifiuti nucleari di origine medicale e industriale risulta di estrema importanza in ottica nazionale e internazionale. Sono definiti rifiuti radioattivi quei materiali di scarto che contengono o sono contaminati da radionuclidi e la cui concentrazione d‟attività è maggiore di un valore di soglia individuato dalle normative nazionali. In ambito internazionale, il rifiuto radioattivo è un «qualsiasi materiale che contiene o è contaminato da radionuclidi a concentrazioni o livelli di radioattività superiori alle ”quantità esenti” stabilite dalle Autorità Competenti, e per i quali non è previsto alcun uso». Secondo la definizione fornita dall‟Agenzia Internazionale dell‟Energia Atomica (IAEA International Atomic Energy Agency) il rifiuto radioattivo è un «materiale radioattivo in forma solida, liquida o gassosa per il quale non è previsto alcun ulteriore uso e che è tenuto sotto controllo come rifiuto radioattivo dall‟Organismo Nazionale a ciò preposto secondo le norme e le leggi nazionali». Invece, per quanto riguarda la normativa italiana, il rifiuto radioattivo è «qualsiasi materia radioattiva, ancorché contenuta in apparecchiature o dispositivi in genere, di cui non é previsto il riciclo o la riutilizzazione», di cui al d.lgs. 17 marzo 1995, n. 230, e al d.lgs. 26 maggio 2000, n. 241. Tutte le normative di sicurezza nucleare hanno lo scopo di minimizzare il più possibile i rischi connessi con l‟uso di materiali radioattivi o con l‟esposizione alle radiazioni, tenendo anche conto dei vantaggi che possono derivare alla società. I criteri generali comuni a tutte le norme internazionali in materia di rifiuti radioattivi sono: • l‟ottimizzazione delle dosi individuali e collettive (secondo il criterio ALARA) e la preservazione della qualità dell‟ambiente; • l‟adozione di adeguati provvedimenti atti a ridurre il volume dei rifiuti radioattivi e a fissare, ove necessario, i radionuclidi mediante condizionamento del rifiuto in matrice inerte (manufatti). Classificazione dei rifiuti radioattivi. I rifiuti radioattivi sono classificati in base alla loro attività e al loro tempo di dimezzamento. Allo stato attuale non esiste una classificazione armonizzata a livello europeo. La IAEA classifica i rifiuti radioattivi in: • rifiuti a bassa attività (LLW, low level waste) il loro livello di radioattività è al di sopra dei limiti che permetterebbero loro di essere smaltiti come rifiuti convenzionali; • rifiuti ad attività intermedia (ILW, intermediate level waste) il loro livello di radioattività supera il limite stabilito per le scorie di basso livello e richiedono la schermatura nelle manipolazioni o un adeguato contenitore di stoccaggio. Per questi rifiuti non è necessario prendere in considerazione il calore di decadimento nella progettazione delle strutture di contenimento e di smaltimento; • rifiuti ad alta attività (HLW, high level waste) il loro elevato livello di radioattività richiede la protezione del personale, la schermatura, la remotizzazione delle operazioni e la considerazione degli effetti termici, dovuti all‟interazione delle radiazioni con la materia, nella progettazione delle strutture di stoccaggio e di smaltimento. Rifiuti di questo tipo sono i prodotti derivanti dal riprocessamento di combustibile nucleare irraggiato o gli stessi elementi di combustibile irraggiato. In Italia, la classificazione dei rifiuti è contenuta nella Guida Tecnica n. 26 emanata dall‟ENEADISP in seguito APAT (Agenzia Protezione dell‟Ambiente e per i servizi Tecnici) e ora ISPRA. Secondo questo documento i rifiuti sono classificati in tre categorie, ciascuna delle quali prevede una diversa modalità di gestione e di smaltimento: 1) Prima categoria: «vi appartengono i rifiuti radioattivi che richiedono tempi di decadimento dell‟ordine di mesi, sino a un tempo massimo di alcuni anni»; 2) Seconda categoria: «vi appartengono i rifiuti che richiedono tempi di decadimento variabili da qualche decina fino ad alcune centinaia di anni per raggiungere concentrazioni di radioattività dell‟ordine di alcune centinaia di Bq/g». Sono previste due sottocategorie:

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Parole chiave

radiazioni
rivelatori
spettrometria
mcnp
metodi montecarlo
esperienze sperimentali
labsocs
isocs
efficienza di rivelazione
hpge

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