Využití krátkodobých RAdiostopovačů a vývoj jejich DEtekčních METod pro popis procesů, ovlivňujících transport kontaminantů v životním prostředí (RADEMET)

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46356088%3A_____%2F21%3AN0000017" target="_blank" >RIV/46356088:_____/21:N0000017 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Využití krátkodobých RAdiostopovačů a vývoj jejich DEtekčních METod pro popis procesů, ovlivňujících transport kontaminantů v životním prostředí (RADEMET)

Popis výsledku v původním jazyce

Závěrečná technická zpráva projektu RADEMET (FV30430) shrnuje průběh prací, činností a hlavních výsledků projektu vzniklých v průběhu řešení 2018 – 2021. S ohledem na cíle projektu byla věnována pozornost třem hlavním oblastem. První oblastí studia byl „Vývoj a výroba krátkodobých radionuklidů (včetně nanomateriálu)“ na experimentálním reaktoru LVR-15 (CVŘ). Řešitelé se zaměřili na přípravu a praktickou výrobu krátkodobých radionuklidů, včetně předání (transport) vyrobených radionuklidů uživateli, testování a výběru ozařovacích pouzder (zkumavek), výběru a zhodnocení přípravy krátkodobých radionuklidů, výpočetní analýze pro stanovení parametrů pro dosažení požadovaných aktivit (např. množství látky, délka ozařování, zprošťovací úrovně aj.). Další část prací byla zaměřena na výrobu speciálních radiostopovačů ve formě nanočástic. V průběhu řešení projektu byly vytipovány dva prvky, na jejichž základě byly vyvinuty metody výroby nanočástice (Ho, Re) vhodných k následnému ozáření. Byla zavedena a otestována metoda přípravy nanočástic oxidu holmitého. Studium bylo zaměřeno především na vliv aditiv, jednotlivých typů přípravy nanočástic, vliv ozařovaní na velikost a stabilitu částic. Dále byly zavedena metoda detekce těchto nanočástic pomocí metody singl particle tracking (SP/ICP/MS). V rámci projektu byla vytvořena projektová dokumentace (PSR 8400.14 Optimalizace procesu ozařování drobných zakázek na reaktoru LVR-15) ve které je účelem popis systému řízení a způsob zajištění jakosti ozařování drobných zakázek, stanovit odpovědnosti a pravomoci jednotlivých zaměstnanců a způsob dokumentování činností. Pro optimalizaci výroby, testování horninových fantomů a detekčního systému, bylo pro účely projektu ozářeno více jak 44 vzorků. Další oblastí byl „Vývoj detekčních metod“, kde byla hlavní pozornost zaměřena především na vývoj modulární a comptonovy kamery. Práce zahrnovaly samotný vývoj a výrobu kamer, výrobu kolimátorů jejich testování a následnou optimalizaci. Vyvinutá kamera MiniPIX TPX3 (senzor CdTe, 2 mm) se stala novým produktem společnosti ADVACAM. Pro testování multikamerového zobrazovacího systému byl navržen mechanický rám a rozvodný uzel pro připojení více gama kamer (UV 3381). Pro implementaci kamer a použití na 3D reálných vzorcích, byl vyvinut SW, který umožnuje současné řízení všech kamer, synchronizovaný sběr a základní vizualizaci obrazových dat. Pro 3D rekonstrukci naměřených dat, byl vyvinut rekonstrukční 3D software. Pro testovaní a vývoj měřících kamer bylo vytvořeno několik testovacích fantomů hornin (granit) a to jak pro statické testy, tak pro finální dynamické experimenty na reálných vzorcích horniny s přirozenou puklinou. Činnosti byly zaměřena na nalezení vhodných měřících parametrů, vybrání vhodného radionuklidu, parametrů měření (tloušťka horniny/stíněně, tip kolimátoru, geometrie měření, vstupní aktivita aj) a následné navržení celého systému. Na základě testů byly pro transportní experimenty vybrány izotopy 166Ho a 188Re a měření prováděna s novými detektory (MiniPIX TPX3, 2 mm). Pro dynamické experimenty (transportní) na přirozené puklině byl vyvinut postup charakterizace, testování a optimalizaci vstupních podmínek. V poslední etapě projektu byl vytvořen a otestován komplexní detekční systém, který byl zpracován ve formě užitného vzoru (UV 38650). Výsledky měření jednoznačně prokázaly schopnosti vyvinutého zařízení v zobrazení toku radionuklidů v reálných horninových vzorcích.

Název v anglickém jazyce

Use of short-term RAdiostopers and their development Detection METHODS for the description of processes affecting the transport of contaminants in the environment (RADEMET)

Popis výsledku anglicky

The final technical report of the RADEMET project (FV30430) summarizes the course of work, activities and main results of the project created during the solution 2018 - 2021. With regard to the objectives of the project, attention was paid to three main areas. The first area of ​​study was "Development and production of short-lived radionuclides (including nanomaterials)" at the LVR-15 experimental reactor (CVŘ). The researchers focused on the preparation and practical production of short-lived radionuclides, including delivery of transported radionuclides to the user, testing and selection of irradiation cases (test tubes), selection and evaluation of short-lived radionuclides, computational analysis to determine parameters to achieve required activities (eg amount , irradiation duration, relief levels, etc.). Another part of the work was focused on the production of special radiotracers in the form of nanoparticles. During the solution of the project, two elements were selected, on the basis of which methods for the production of nanoparticles (Ho, Re) suitable for subsequent irradiation were developed. A method for the preparation of holmitic oxide nanoparticles was introduced and tested. The study was focused mainly on the influence of additives, individual types of preparation of nanoparticles, the influence of irradiation on the size and stability of particles. Furthermore, a method for the detection of these nanoparticles using the single particle tracking method (SP / ICP / MS) was introduced. Within the project, project documentation was created (PSR 8400.14 Optimization of the process of irradiation of small orders at the LVR-15 reactor) in which the purpose is to describe the management system and method of quality assurance of small orders, determine the responsibilities and powers of individual employees and the method of documenting activities. To optimize production, test rock phantoms and the detection system, more than 44 samples were irradiated for the purposes of the project. Another area was "Development of detection methods", where the main focus was on the development of modular and compton cameras. The work included the development and production of cameras, the production of collimators, their testing and subsequent optimization. The developed MiniPIX TPX3 camera (CdTe sensor, 2 mm) has become a new product of ADVACAM. A mechanical frame and distribution node for connecting multiple gamma cameras (UV 3381) were designed to test the multi-camera imaging system. For the implementation of cameras and use on 3D real samples, software was developed that allows simultaneous control of all cameras, synchronized collection and basic visualization of image data. For 3D reconstruction of measured data, reconstruction 3D software was developed. Several test phantoms of rocks (granite) were created for testing and development of measuring cameras, both for static tests and for final dynamic experiments on real rock samples with a natural fracture. The activities were focused on finding suitable measuring parameters, selecting a suitable radionuclide, measuring parameters (rock thickness / shielding, collimator tip, measurement geometry, input activity, etc.) and subsequent design of the entire system. Based on the tests, 166Ho and 188Re isotopes were selected for transport experiments and measurements were performed with new detectors (MiniPIX TPX3, 2 mm). A procedure for characterization, testing and optimization of input conditions was developed for dynamic experiments (transport) on a natural fracture. In the last stage of the project, a complex detection system was created and tested, which was processed in the form of a utility model (UV 38650). The measurement results clearly demonstrated the capabilities of the developed device in imaging the flow of radionuclides in real rock samples.

Druh

V_souhrn - Souhrnná výzkumná zpráva

CEP obor

—

OECD FORD obor

20305 - Nuclear related engineering; (nuclear physics to be 1.3);

Projekt

<a href="/cs/project/FV30430" target="_blank" >FV30430: Využití krátkodobých RAdiostopovačů a vývoj jejich DEtekčních METod pro popis procesů, ovlivňujících transport kontaminantů v životním prostředí (RADEMET)</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2021

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Počet stran výsledku

75

Místo vydání

Řež

Název nakladatele resp. objednatele

ÚJV Řež, a. s.

Verze

—