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Rivelazione di elementi transuranici

Elementi transuraniciMisurazioni on-siteMonitoraggio ambientaleRivelazione raggi x

Introduzione

La rivelazione di elementi transuranici, a causa della loro elevata tossicità, continua ad essere argomento di grande interesse nella comunità scientifica. Lo stato dell’arte per la rivelazione di tali elementi è rappresentato dalla spettroscopia alfa e IPC-MS; la spettroscopia gamma, invece, risulta non adeguata, dati i lunghi tempi di acquisizione necessari. La presenza di elementi come 238Pu, 239Pu, 240Pu e 235U può inoltre essere rivelata grazie ad una rivelatore di raggi X, attivo nel range 10-25 keV.

Caratteristiche Tecniche

La tecnologia INFN si propone di rivelare i raggi X emessi a seguito del decadimento di elementi transuranici, in modo da poterne determinare la  presenza in qualunque tipo di campione. Per ottenere livelli di sensibilità che rientrano nei  valori autorizzati da IAEA sono necessari rivelatori dotati di un’area sensibile maggiore di 10 cm2.

Il nuovo prodotto consiste di un sistema di rivelazione in coincidenza, costituto da due semiconduttori planari che racchiudono il campione da analizzare. E’ importante sottolineare che tali campioni non necessitano di alcun trattamento chimico o fisico preliminare alla misura. Simulazioni mostrano che contaminazioni di 1 Bq/kg possono essere determinate in poche ore. Inoltre, sono stati effettuati dei test su un prototipo, costituito da due detector in Silicio (SSD), i quali hanno mostrato risultati molto promettenti.

Possibili Applicazioni

  • Monitoraggio ambientale;
  • Sistemi di monitoraggio per impianti nucleari;
  • Gestione dei rifiuti radioattivi;
  • Decommissioning nucleare.

Vantaggi

  • Sistema di rivelazione portatile;
  • Misurazioni on-site rapide;
  • Il sistema non necessita di complesse strumentazioni da laboratorio;
  • Analisi del campione a basso costo;
  • Elevata sensibilità.