Problem: Das Ministerium für Energie (DOE) muss sicherstellen, dass Abwasser, das von kontaminierten DOE-Standorten abfließt, die Sicherheit oder Gesundheit der Öffentlichkeit nicht beeinträchtigt. Alpha-emittierende Radionuklide wie Uran-238 (238U)/Uran-234 (234U) und Plutonium (239Pu) werden von der US-EPA als Klasse-A-Karzinogene mit sehr niedrigen regulierten Grenzwerten im Wasser eingestuft. Uran hat auch eine hohe chemische Toxizität. Der von der EPA vorgeschlagene Höchstkonzentrationsgrenzwert für Uran in öffentlichen Trinkwasserversorgungen liegt bei 20 ppb (30 pCi/l), was einer Emission von 58 Alpha-Teilchen pro Minute in 1 Liter Wasser entspricht. Zum Vergleich: Der Uran-Gehalt im weltweiten Meerwasser beträgt durchschnittlich 3,3 ppb. Derzeit werden Oberflächen- und Grundwasser an kontaminierten DOE-Standorten intermittierend auf Alpha-Emitter (und andere Schadstoffe) durch Probenahme überwacht, mit Analyse in einem zentralen Labor. Hauptmängel des aktuellen Ansatzes sind: Er erfasst nicht jeden Anstieg der Radionuklidkonzentrationen, hat hohe Gesamtkosten von End-to-End, hat lange Verzögerungen zwischen Probenahme und Verfügbarkeit der Daten, ist anfällig für Fehler und Missverständnisse aufgrund der mehreren Bearbeitungs- und manuellen Verarbeitungsschritte und erfordert umständliche und teure Archivierung von Proben. Lösung: Unter einem Vertrag mit dem DOE hat die Thermo Power Corporation eine neue Technologie demonstriert, die das extrem empfindliche Zählen von Alpha-Emittern in Wasser ermöglicht und hochauflösende Alpha-Spektrometrie bietet. Einzelne Radionuklide können gleichzeitig basierend auf ihren unterschiedlichen Alpha-Energien analysiert werden. Diese neue Technologie bietet die Grundlage für ein Online-Echtzeitmonitoring von alpha-emittierenden Radionukliden sowohl für Abflussströme, die DOE-Standorte verlassen, als auch für Prozessströme.
K.D. Patch (Sat,) hat diese Frage untersucht.