Definizione e validazione del sistema di caratterizzazione finale dei materiali derivanti dalle attività di decommissioning = Definition and validation of a monitoring facility for radioactive waste characterization

Le attività legate allo svolgimento della Tesi sono state svolte in collaborazione con la società SOGIN S.p.A. presso la centrale elettronucleare Enrico Fermi di Trino Vercellese (VC), sotto le direttive del Reparto di Fisica Sanitaria. La trattazione si focalizza sul nuovo sistema di caratterizzazione dei materiali derivanti da smantellamento, finalizzato a valutarne il definitivo rilascio, in accordo con i vincoli radiologici riportati nel documento Prescrizioni Tecnico Gestionali per la disattivazione, redatto da ISIN (Istituto nazionale per la sicurezza nucleare e la radioprotezione) ed in vigore dal 4.09.18, data in cui è stato trasmetto al MISE. La catena di spettrometria in analisi consta di 4 rivelatori al germanio iperpuro (HPGe) modello IDM-V200 ORTEC, le cui caratteristiche sono certificate dal fornitore (partnership ORTEC – AMETEK) all’interno di opportuni Data Sheets. Il supporto meccanico per la movimentazione e misurazione automatica (PLC) fa fede al progetto presentato da ELSE NUCLEAR. Il sistema di misura è stato modellato attraverso il software MCNP versione 4c2, internazionalmente riconosciuto e validato dall’ente NUCLEAR REGULATORY COMMISSION (NRC), nell’intento di fornire una convalida delle specifiche dichiarate dal fornitore ed una previsione delle funzionalità operative dello strumento nei diversi assetti di misura. Un’indagine preliminare è condotta al fine di identificare e giustificare un set di ipotesi conforme alla trattazione. La fase di post-processing, ovvero l’elaborazione dei dati di output e successiva interpretazione, ha la finalità di fornire conferme relativamente alle aspettative prestazionali e la speranza di suggerire un utilizzo efficace della catena spettrometrica, delineando le basi per una procedura di misura flessibile ed affidabile. In particolare, il template di analisi dei dati è stato sviluppato compatibilmente ad uno dei software attualmente in uso per la gestione delle acquisizioni sperimentali. Ogni configurazione simulata è associata al proprio corrispettivo ideale, che stabilisce un termine di paragone a cui riferire condizioni di misura specifiche. Le osservazioni risultanti sono basate sul confronto dei tipici parametri spettrometrici: minimum detectable amount (MDA), conteggi netti di picco, attività totale e specifica, efficienza di rilevamento. I conteggi si riferiscono ad un vettore di radionuclidi caratteristici, determinati sulla base dei dati storici ed attraverso indagini fisico-chimiche. All’interno di questo gruppo compaiono 60Co e 137Cs, ovvero i nuclidi chiave identificati per la Centrale di Trino Vercellese. Dalla stima di attività ad essi relativa, mediante l’applicazione di opportuni scaling factors, è possibile ricondursi alla concentrazione delle specie hard-to-measure (HTM). I singoli valori di contaminazione partecipano al computo del limite di rilascio, ovvero il parametro che rappresenta il campione ai fini dell’allontanamento. Allo scopo di standardizzare le operazioni di caratterizzazione (garantendo un approccio conservativo), le conclusioni conterranno una sintesi degli accorgimenti operativi suggeriti dai risultati delle analisi statistiche. Infine, sarà fornita una serie di spunti per l’eventuale approfondimento delle tematiche affrontate.