Dekontamination

Der Begriff der Dekontamination

Im nuklearen Kontext versteht man unter Dekontamination die Beseitigung einer Kontamination, also einer Verunreinigung mit radioaktiven Stoffen. Eine Kontamination kann in einer Nuklearanlage immer dann auftreten, wenn mit offenen radioaktiven Stoffen umgegangen wird. Dann lässt es sich häufig nicht vermeiden, dass diese Stoffe mit Material der Infrastruktur, also z. B. Pumpen und Rohrleitungen, Laborgeräten, Behältern, Lüftungskanälen, in Berührung kommen und sich auf der Oberfläche radioaktive Stoffe absetzen (Oberflächenkontamination), die auch in die Oberfläche eindringen können. Kommen radioaktive Stoffe in Kontakt mit Flüssigkeiten, können sie sich in diesen verteilen. Man spricht dann von einer Volumenkontamination.

Bei der Dekontamination verfolgt man im Wesentlichen zwei unterschiedliche Ziele:

Dekontamination zur Freigabe und
Dekontamination zur Wiederverwendung

Im Rahmen der Freigabe von radioaktivem Material ist nachzuweisen, dass von dem betrachteten Material keine Gefährdung aufgrund von radioaktiven Stoffen ausgeht. Damit lässt sich das Material wie jedes andere auch gebrauchen. In diesem Zusammenhang muss die Dekontamination sehr gründlich sein, denn auch kleinste Spuren radioaktiver Stoffe müssen beseitigt werden, um die Forderungen der Freigabe zu erfüllen. Dazu ist es meistens erforderlich, die kontaminierten Komponenten oder Bauteile zu zerlegen oder gar zu zerstören, um auch innere Oberflächen dekontaminieren zu können. Das kann man sich am Beispiel einer Pumpe, die eine radioaktive Flüssigkeit gepumpt hat, sofort klar machen. Denn die Pumpe ist mit Sicherheit innen und wahrscheinlich eher weniger außen kontaminiert. Will man auch die inneren Leitungen dekontaminieren kommt man um ein zerstörendes Aufschneiden nicht herum. Dafür lässt sich das dekontaminierte Material nach der Freigabe in den konventionellen Wertstoffkreislauf zurückgeben und muss nicht als radioaktiver Abfall konditioniert, zwischengelagert und ans Endlager abgegeben werden.

Im Gegensatz zur Freigabe des Materials ist hier die Zielsetzung die Wiederverwendung in einer Nuklearanlage, zum Beispiel nach einer Reparatur. Dann ist eine Komponente nur soweit zu dekontaminieren, dass von dem Material keine Gefährdung für das Personal einer Nuklearanlage ausgeht, und zwar unter Beachtung der dort gültigen Sicherheitsvorkehrungen. Damit sind auch nach der Dekontamination Kontaminationspegel zulässig, die für die Freigabe viel zu hoch wären. Am Beispiel der oben genannten Pumpe, die z. B. zur Reparatur geben werden soll, würde man auf ein zerstörendes Aufschneiden verzichten und die Innenflächen nur durch Spülen mit einer geeigneten Reinigungslösung dekontaminieren. Und zwar nur so weit, dass bei der Reparatur keine unzulässigen Strahlenexpositionen für das Personal auftreten können.

Wir setzen Maßstäbe.
Mit Sicherheit.

Dekontaminationstechniken

Die beiden Arten der Kontamination, nämlich die Oberflächenkontamination und die Volumenkontamination, lassen schon erahnen, dass es unterschiedliche Methoden bei der Dekontamination geben muss.

Die einfachste Dekontaminationsmethode für eine Oberfläche ist das Staubwischen, denn häufig beseitigt dies schon einen Großteil der Kontamination. Ist die zu behandelnde Oberfläche stärker kontaminiert, kommen auch Wasser und Reinigungsmittel zum Einsatz. Bei stark anhaftender Kontamination geht man zum Beizen über oder nutzt das Hochdruckwasserstrahlen (siehe Bild oben). Wenn die genannten Techniken sich als unwirksam erweisen oder die Kontamination in die Oberfläche eingedrungen ist, muss die Oberfläche zusammen mit der Kontamination abgetragen werden. Das geschieht z. B. durch Trockenstrahlen mit Sand oder Stahlkies oder durch Schleifen. An Gebäudestrukturen müssen häufig einige Zentimeter Oberflächenmaterial abgetragen werden.

Die Volumendekontamination ist i. d. R. deutlich aufwändiger. So werden kontaminierte Abwässer häufig verdampft. Das Destillat ist dann frei von radioaktiven Stoffen, die im Destillationsrückstand "Konzentrat" verbleiben. Kontaminierte Metalle lassen sich je nach elementarer Zusammensetzung der Kontamination auch durch Einschmelzen dekontaminieren, wobei Teile der Kontamination in der Schlacke aufkonzentriert werden und das Metall wiederverwendet werden kann. Das sind nur zwei Beispiele für eine Volumendekontamination, aber es wird deutlich, dass für jede Art von Material eigene Methoden erforderlich sind, während sich die Methoden bei der Oberflächendekontamination stark ähneln.

Dekontaminationsrückstände

Bei der Dekontamination entfernt man radioaktive Verunreinigungen von Material. Dabei bleiben radioaktive Rückstände (Strahlgut, Stäube, Konzentrate, Schlacke etc.) übrig, die als radioaktive Abfälle entsorgt werden müssen. Das bedeutet: Sie werden zu endlagerfähigen radioaktiven Abfallgebinden konditioniert, zwischengelagert und später an ein Endlager abgegeben. Dennoch reduziert die Dekontamination die Mengen an radioaktiven Abfällen deutlich, denn es sind nur noch die Rückstände und nicht, wie ohne die Dekontamination, auch das Trägermaterial zu entsorgen.

Hier erhalten Sie Informationen, wie diese Abfälle aufbewahrt werden:

Zwischenlagerung

Sicherheitseinrichtungen

Bei der Dekontamination werden radioaktive Stoffe von Trägermedien abgetrennt. Dabei gelangen gerade bei mechanischen Verfahren der Oberflächendekontamination (z.B. Strahlen, Schleifen) abgetragene radioaktive Stoffe in die Raumluft. Es muss also durch geeignete Sicherheitseinrichtungen dafür gesorgt werden, dass diese Freisetzungen auf einen kleinen Raumbereich innerhalb der Anlage begrenzt bleiben, und auch bei Versagen der inneren Schutzeinrichtung keine Kontamination in die Umwelt getragen wird. Das erreicht man durch innere Gebäudestrukturen und durch eine Unterdruckstaffelung. Der Arbeitsbereich innerhalb des Gebäudes wird räumlich abgetrennt (separate Räume, Kabinen oder durch Einhausungen) und dort herrscht der niedrigste Druck. Damit strömt die Luft bei Undichtigkeiten immer in den Arbeitsbereich hinein. Aus dem Arbeitsbereich wird die Luft stetig abgesaugt und über aufwändige Filtersysteme geleitet, bevor sie an die Umgebung abgegeben wird. Zusätzlich wird durch einen hohen Luftwechsel innerhalb des Arbeitsbereichs vermieden, dass sich zu viele radioaktive Partikel auf den Oberflächen des Arbeitsbereiches und des zu dekontaminierenden Materials absetzen.

Das Personal trägt bei Dekontaminationsarbeiten besondere Schutzkleidung, die vor einer Hautkontamination schützt, und Atemschutz, der verhindert, dass radioaktive Stoffe eingeatmet werden können. In Bereichen, in denen der Strahlungspegel zu hoch ist, muss fernbedient gearbeitet werden. Und natürlich ist Essen und Trinken in den Arbeitsbereichen streng verboten.