Technik

US-Labor testet Strahlungssensor für Ablagerungen in Lüftungskanälen

Fest installierte Sensoren sollen Kontrollen in Nuklearanlagen erleichtern. Ein ORNL-Prototyp wurde im Batteriebetrieb erprobt; die automatische Warnfunktion ist noch in Entwicklung.

Von Wolfgang

16. Sep. 20262 Min. Lesezeit

US-Labor testet Strahlungssensor für Ablagerungen in Lüftungskanälen

Fest installierte Sensoren sollen Kontrollen in Nuklearanlagen erleichtern. Ein ORNL-Prototyp wurde im Batteriebetrieb erprobt; die automatische Warnfunktion ist noch in Entwicklung.

Das US-Forschungslabor Oak Ridge National Laboratory hat am 15. September einen Entwicklungsstand zur laufenden Überwachung radioaktiver Ablagerungen vorgestellt. Laut der ORNL-Mitteilung zum Strahlungsmonitor wurde das Gerät mit Batterie in einer eigenen Anlage zur Verarbeitung nuklearer Materialien demonstriert. Der Sensor soll an Lüftungskanälen sitzen und dort regelmäßig messen. Im Batteriebetrieb nennt das Team Minutenintervalle, mit Stromversorgung über das Netzwerkkabel Sekundenintervalle.

Viele Messpunkte, wenig Zeit

Warum sich dieser Aufwand lohnt, beschreibt ein technischer Entwicklungsbericht des Teams: Anlagen können Hunderte Kontrollpunkte besitzen, manche sind nur mit Leitern erreichbar. Bei manuellen Rundgängen bleibt für eine einzelne Messung oft wenig Zeit. Fest installierte Geräte sollen längere Messungen ermöglichen und solche Kontrollgänge erleichtern.

Dabei geht es um Rückstände aus der Verarbeitung von Kernmaterial. Die US-Atomaufsicht NRC beschreibt die Brennstofffertigung als Prozess, bei dem unter anderem Uranoxidpulver zu Keramiktabletten und anschließend zu Brennelementen verarbeitet wird. Chemische und radiologische Gefahren sowie das Risiko einer unbeabsichtigten Kettenreaktion gehören zu den Sicherheitsfragen solcher Anlagen. Bei Unfällen sind laut NRC eher Beschäftigte betroffen; das Risiko für die Öffentlichkeit stuft sie allgemein als gering ein.

Günstige Bauteile brauchen eine verlässliche Auswertung

Der Detektor nutzt ein Material, das bei eintreffender Strahlung Licht erzeugt. Daraus entstehen elektrische Impulse, die eine Elektronik zählt. Die Materialwahl hat Folgen: Im technischen Bericht war ein Natriumiodid-Detektor empfindlicher als die untersuchte Kunststoffvariante. Der günstigere Aufbau eignet sich deshalb nicht automatisch für jede Messaufgabe gleich gut.

Vereinfachte Messkette: Strahlung trifft auf ein lichtemittierendes Material, ein Sensor wandelt das Licht in elektrische Impulse um, die Elektronik zählt sie.
KI-generierte schematische Darstellung des Messprinzips; keine Bauzeichnung des ORNL-Prototyps.

Auch wechselnde Hintergrundstrahlung muss die Auswertung berücksichtigen, damit sie Veränderungen richtig einordnet. Mehr Messwerte ergeben noch keinen verlässlichen Alarm. Der Bericht untersucht dafür ein Netz mehrerer Sensoren und hält offene Grenzen des Verfahrens fest.

ORNL hebt inzwischen niedrige Kosten des Kunststoffmaterials hervor. Daraus lässt sich jedoch kein entsprechender Preisvorteil für das komplette installierte System ableiten. Laut der aktuellen Mitteilung wird die KI-gestützte Alarmsoftware noch entwickelt; Hitzetests laufen, und die Validierung bei Industriepartnern ist vorgesehen. Der nächste Schritt ist damit, aus der bereits demonstrierten Messung eine zuverlässig warnende Gesamtlösung zu machen.

Quellen

Für diesen Artikel wurden KI-gestützte Recherche- und Editierwerkzeuge verwendet. Der Inhalt wurde redaktionell geprüft.