Simultaneous non-destructive determination of long-lived radionuclides in contaminated seaweed by X-ray spectrometry

Summary

Planar high purity germanium detectors have been used for activity determination of fission nuclides, as well as transuranic elements, in a contaminated seaweed. The activity of a given isotope was deduced from the absolute detection efficiency of the detector and from the branching ratioR=N _k /N _β of the K-X photons emitted by desintegration; in case of monoenergeticy emitters, these branching ratios have been calculated from nuclear data decay. These low-energy measurements require one standard sample only for simultaneous determination of several isotopes. The data obtained in this work for the¹³⁷Cs specific activity by non-destructive analysis are in good agreement with the results of an intercomparison exercise performed by the IAEA. Moreover, this method allows us to measure in this seaweed the specific activity of the previously not detected¹²⁹I nuclide, both by destructive and nondestructive analysis, and that of²⁴¹Pu which generally needs complicated radiochemical separations.

Zusammenfassung

Planäre hochreine Germanium-Detektoren wurden zur Aktivitätsbestimmung von Spaltnukliden und von Transuranen in Seetang verwendet. Die Aktivität eines bestimmten Isotops wurde abgeleitet aus der absoluten Nachweisanzeige des Detektors und aus dem VerhältnisR=N _k /N _β der durch Desintegration freigesetzten K-X-Photonen; bei monoenergetischen Gammastrahlen wurde dieses Verhältnis aus der Abnahme der nuklearen Daten berechnet. Diese Messungen geringer Energien erfordern nur eine Standardprobe für die gleichzeitige Bestimmung verschiedener Isotoper. Die von uns durch nichtdestruktive Analyse ermittelten Werte für die spezifische Aktivität von¹³⁷Cs stimmen mit den Ergebnissen einer vergleichenden Untersuchung der IAEA gut überein. Außerdem konnten wir mit diesem Verfahren in diesem Seetang die spezifische Aktivität des bisher nicht festgestellten Nuklids¹²⁹J sowohl durch destruktive wie durch nicht-destruktive Analyse messen und ebenso die von²⁴¹Pu, wozu im allgemeinen komplizierte radiochemische Trennverfahren nötig sind.