Nykyisen TL-dosimetrijärjestelmän käyttöiän kartoitus ja muiden dosimetrijärjestelmien soveltuvuuden arviointi Loviisan ydinvoimalaitoksella

Abstract

Työssä kartoitetaan Loviisan ydinvoimalaitoksen dosimetrijärjestelmän nykytilaa ja selvitetään mahdollisia ratkaisuja dosimetrijärjestelmän laadukkaan toiminnan turvaamiseksi. Vaihtoehtoina tutkitaan käytössä olevan termoluminesenssidosimetri (TLD) -järjestelmän käytön jatkamista ja mitä toimenpiteitä tämän saavuttamiseksi tarvitaan. Lisäksi selvitetään vaihtoehtoisten dosimetrijärjestelmien soveltuvuutta laitokselle.

Työssä esitellään dosimetriteknologiat: termoluminesenssidosimetri (TLD), optisesti stimuloitu luminesenssidosimetri (OSLD), radiofotoluminesenssilasidosimetri (RPLGD), suora ionivarastointi (DIS), filmidosimetri, kvartsikidedosimetri ja ratailmaisin. Tutkimusosassa käsitellään käytössä olevan TL-dosimetrijärjestelmän säteilyannosta mittaavia litiumboraatti (LiB) -kiteiden ennallistamista. Uusia LiB-kiteitä ei ole enää saatavilla, mutta vanhojen kiteiden ominaisuuksia voidaan pyrkiä ylläpitämään. LiB-kiteitä pyritään ennallistamaan ultraäänipesulla ja kiteiden hehkutuksella korkeassa lämpötilassa. Lisäksi TLD-, RPL- ja DIS-1-dosimetreille tehdään niiden ominaisuuksia vertailevia testejä.

Työn tuloksena havaittiin, että LiB-kiteiden ennallistamien on mahdollista ja nykyistä TL-dosimetrijärjestelmää voidaan vielä ylläpitää. Arviointien perusteella tällä hetkellä käytössä oleva TL-dosimetrijärjestelmä on myös nykyhetkellä kokonaisuudessaan soveltuvin järjestelmä Loviisan ydinvoimalaitokselle. Uuden järjestelmän hankkiminen on ajankohtaista noin 10 vuoden kuluttua.

In this Master’s thesis the current state of the Loviisa nuclear power plant dosimetry system and the possible solutions to ensure quality operations of the said system are reviewed. The reviewed options are continued use of the current thermoluminescence dosimeter (TLD) system and what actions are needed to achieve that. Also, the suitability of RPL and DIS dosimeter systems to the nuclear power plant is reviewed.

Following dosimeter technologies: thermoluminescence dosimeter (TLD), optically stimulated luminescence dosimeter (OSLD), radiophotoluminescence glass dosimeter (RPLGD), direct ion storage (DIS), film dosimeter, quartz fiber dosimeter and nuclear track detector (NTD) are presented in the theory section. New radiation sensitive lithium borate (LiB) pellets currently used in the TL-dosimeter system are not commercially available anymore. A regeneration attempt is made to the LiB pellets by ultrasonic cleaning and annealing in high temperature. Additionally some comparative tests are made between TLD, RPLGD and DIS-1 dosimeters.

Regeneration of LiB pellets is possible with ultrasonic cleaning and usage of the current TL-dosimetry system can be continued. Based on the evaluations the TL-dosimetry system is currently the most suitable system for Loviisa nuclear power plant. The renewal of the whole dosimetry system is topical approximately in 10 years.