Radiološki monitoring – Centar za zbrinjavanje radioaktivnog otpada

Za potrebe određivanja postojećeg (nultog) radiološkog stanja lokacije Centra, ali i cijelog područja općine Dvor u periodu od rujna 2020. do rujna 2021. godine provedena su mjerenja ambijentalne radioaktivnosti (brzine doze) te uzorkovanje površinskih voda i sedimenta iz površinskih voda, bunarskih i vodovodnih voda, tla, hrane, poljoprivrednih proizvoda, šumskih organizama, riba, zraka i oborina.

Uzorci su analizirani u ovlaštenim i akreditiranim laboratorijima Instituta za medicinska istraživanja i medicinu rada i Instituta Ruđer Bošković u Zagrebu, a mjerene su koncentracije radionuklida (primarno gama emitera), ukupna beta aktivnost, tricija i stroncij-90.

Oborine su prikupljane pomoću totalizatora na lokaciji Centra u razdoblju od 18 mjeseci. Prikupljeni uzorci oborinskih voda preuzimani su svakih mjesec dana i analizirani su u ovlaštenom laboratoriju.

Za potrebe određivanja ukupne gama aktivnosti (koncentracija aktivnosti gama emitera) u zraku, postavljena je postaja za uzorkovanje zraka, koja omogućuje neprekidan protok potrebnog volumena zraka i prikupljanje uzoraka čestica i aerosola iz zraka na filterima

Filteri se redovito mijenjaju, a u uzorcima prikupljenim u razdoblju od 18 mjeseci provedene su laboratorijske analize određivanja vrste i aktivnosti radionuklida u zraku. 2023. godine u postaju je ugrađena gama sonda koja omogućuje on-line praćenje aktivnosti radionuklida u zraku te će se to praćenje nastaviti i tijekom rada Centra.

Postaja za mjerenje postojeće doze radioaktivnosti u okolišu (ambijentalna brzina doze) sadrži gama detektor s postoljem, univerzalni zapisivač podataka i ostalu potrebnu opremu.

Gama detektor je kalibriran s ambijentalnom ekvivalentnom dozom i ima široki mjerni raspon koji omogućuje detektiranje malih vrijednosti i promjena prirodne radioaktivnosti u okolišu.

Postaja omogućuje prikupljanje, analizu i pohranjivanje rezultata kontinuiranog mjerenja ambijentalne brzine doze na lokaciji Centra za zbrinjavanje radioaktivnog otpada.

Postaja je uključena u europski Sustav pravodobnog upozoravanja na nuklearnu nesreću (SPUNN mreža), odnosno u sustav pripravnosti Republike Hrvatske u slučaju povišene razine radioaktivnosti u okolišu, a osigurava ulazne podatke za procjenu doza za stanovništvo.

Postaja za mjerenje postojeće doze radioaktivnosti u zraku

Od travnja 2022. godine na našim stranicama mogu se pratiti podatci o vrijednostima ambijentalne brzine doze zračenja na lokaciji Centra za zbrinjavanje radioaktivnog otpada i na području Općine Dvor. Rezultati mjerenja brzine doze mogu se vidjeti i na monitoru u Info centru o radioaktivnom otpadu u Dvoru.

Na kraju uzorkovanja i mjerenja izrađen je elaborat u kojemu su analizirani svi dobiveni podaci, tj. provedena je analiza rizika i procjena efektivne doze za stanovnika iz postojećih i umjetnih izvora.

Utvrđene vrijednosti u svim uzorcima ne odskaču od vrijednosti koje su detektirane u istim ili sličnim tipovima uzoraka tijekom redovitog praćenja stanja radioaktivnosti okoliša Republike Hrvatske, te praćenja stanja radioaktivnosti u rijekama (primjer Sava i Dunav).

Očekivano, sve izmjerene vrijednosti brzine doze u okolišu značajno su ispod granica propisanih Pravilnikom o granicama ozračenja, preporučenom doznom ograničenju i procjenjivanju osobnog ozračenja, Direktivom vijeća 2013/59/EURATOM i Uredbom komisije (EU) 1158/2020.

Procjena doprinosa efektivnoj dozi za referentnog stanovnika rađena je sukladno međunarodnim standardima i preporukama. Za pripadnike referentne skupine stanovništva uzeti su ljudi koji žive na području općine Dvor dulje vremensko razdoblje. Promatrane su dvije skupine: reprezentativna odrasla osoba, starija od 17 godina i djeca od 7 do 12 godina. U obzir nisu uzete osobe koje privremeno borave i/ili rade na području općine Dvor. Kao ulazni podaci za procjenu doprinosa efektivnoj dozi korištene su isključivo izmjerene vrijednosti koncentracija aktivnosti radionuklida u uzorcima tla, zraka, vode za piće, prehrambenim proizvodima (prikupljeni s lokalnih OPG-ova), šumskim proizvodima, mesu divljači. Procijenjeni prosječni doprinosi godišnjoj efektivnoj dozi kreću se do 0,817 mSv za djecu, te do 0,464 mSv za odraslu osobu. U izračun nisu uzete komponente izlaganja stanovnika u zatvorenim prostorima, koje je značajno veće od komponente na otvorenim prostorima (zbog utjecaja radona), kao ni kozmičko izlaganje.

Izmjereni godišnji doprinosi efektivnoj dozi na razini su prosjeka za sjeverozapadnu Hrvatsku.

Iz provedenih istraživanja i analize rezultata zaključeno je kako dominantni rizici izraženi efektivnom dozom stanovnika nisu blisko vezani uz okoliš i prirodno prisustvo radionuklida u okolišu.

Podaci o trenutnim vrijednostima ambijentalne brzine doze na lokaciji Čerkezovac

Zeleno je područje normalnih (uobičajenih) ambijentalnih brzina doza.

Žuto je područje povišenih ambijentalnih brzina doza.

Mjerna postaja za mjerenje brzine ambijentalne doze zračenja na lokaciji Centra na Čerkezovcu je postavljena sredinom rujna 2020. godine. Nakon uspješne faze testiranja, s redovitim radom je otpočela 1. listopada 2020. godine.

Što su mjerne postaje i što se na njima prati?

Ovih se mjeseci navršava 35 godina od dana kada je, potaknuta događanjima tijekom i nakon nesreće u Černobilu, Organizacija Ujedinjenih Naroda usvojila dvije izuzetno značajne međunarodne konvencije: Konvencije o ranom prijavljivanju nuklearnih akcidenata i Konvencije o pomoći u slučaju nuklearnog akcidenta ili izvanrednih radioloških okolnosti. Sukladno prvoj konvenciji, uspostavljen je sustav odgovora u izvanrednim okolnostima koji se bazira na međusobnoj razmjeni podataka prikupljenih sa umreženih mjernih postaja diljem svijeta. Na njima se neprestano mjeri brzina doze zračenja to jest, pojednostavljeno rečeno, “trenutna razina radioaktivnosti na tom mjestu”.

U Europi su danas u radu na tisuće ovakvih mjernih postaja, od toga ih je u Hrvatskoj locirano tridesetak koje čine Sustav pravodobnog upozoravanja na nuklearnu nesreću (SPUNN). Mjerne postaje su locirane na najrazličitijim mjestima, od nenaseljenih vrhova planina ili otoka preko velikih gradova ili manjih naselja do graničnih prijelaza ili u blizini nuklearnih elektrana i postrojenja. Prikupljeni rezultati svih tih mjerenja su pritom dostupni i najširoj javnosti te se redovito prezentiraju grafikonima s deset-minutnim, satnim ili dnevnim vrijednostima brzine doze i kao prosječne mjesečne i godišnje vrijednosti tijekom godine. Na taj način svatko bilo gdje u svijetu može u bilo kojem trenutku vidjeti kolika brzina doze zračenja je izmjerena tijekom posljednjih nekoliko sati, jučerašnjeg dana, proteklog mjeseca ili pak godine. Pored toga, ukoliko se na mjernoj postaji izmjeri brzina doze veća od neke granične vrijednosti (najčešće je to oko 300 nSv/h) automatski se trenutno dojavljuje alarm odgovarajućim dežurnim službama koje, u slučaju potrebe, izvještavaju i javnost.

Mjerne postaje mjere ukupnu brzinu doze koja potječe iz dva izvora: 1) kozmičko zračenje te 2) stijenska podloga ili tlo na kojem se mjerna stanica nalazi i okolna atmosfera.

Kozmičko zračenje kojim je Zemlja „neprestano bombardirana“ iz otvorenog svemira je gotovo konstantne vrijednosti na razini mora na cijeloj Zemlji. Ovo se ionizirajuće zračenje pojačava sa porastom nadmorske visine, jer se s visinom stanjuje sloj atmosfere koja “prigušuje” kozmička zračenja.

Drugi izvor zračenja potječe od prirodnih radioaktivnih elemenata koji se nalaze u tlu (uranij, ²³⁸U i ²³⁵U, torij, ²³²Th i članovi njihovih raspadnih nizova te radioaktivnu izotop kalija, ⁴⁰K) te od prirodnih radioaktivnih elemenata iz raspadnog podniza radona (²²²Rn) koji se nalaze u zraku, a oborinama se povremeno isperu iz atmosfere i istalože na tlo. Ova komponenta brzine doze može veoma varirati, kako prostorno tako i tijekom vremena. Ovisna je o koncentracijama prirodnih radionuklida u tlima i stijenama, stanju vlažnosti tala, vegetacijskom pokrovu i oborinskim epizodama.

Vlaga, odnosno u tlu prisutna voda smanjuje brzinu doze koja potječe od radionuklida u tlima. Velika vlaga, odnosno voda u tlu djeluje poput nekog štita i time “prigušuje zračenje”, tj. smanjuje brzinu doze. Snijeg tijekom zime, pogotovo ako je na tlu u debljem sloju, može također značajnije smanjiti brzinu doze odnosno “prigušiti zračenje” iz tla. Sličan slabije izražen efekt dodatnog štita može prouzrokovati i gusta vegetacija, čak i bujna trava (pogotovo ukoliko je mokra od rose ili kiše). Suprotno tome, u slučaju kada dođe do značajnog smanjivanja količine vlage u tlima, a što se gotovo redovito događa tijekom vrućih i sušnih ljetnih mjeseci, brzine doze mjerljivo porastu.

Vrijednosti zabilježene u prvih godinu dana praćenja na Čerkezovcu

Prosječna ambijentalna brzina doze na lokaciji Centra na Čerkezovcu iznosi 106 ± 8 nSv/h a izračunata je na temelju zapisa preko 51000 deset-minutnih mjerenja u prvoj godini rada mjerne postaje. Prosječna brzina doze te izmjerene minimalne i maksimalne vrijednosti tijekom prve godine rada uređaja na lokaciji Čerkezovac su se kretale unutar uobičajenih vrijednosti ambijentalne brzine doze u Hrvatskoj. Veće su od brzina doze na otoku Visu, dosta slične onima u gradu Sisku odnosno niže od brzina doze u gradu Rijeci primjerice. Pri tome su minimalne brzine doze mjerene u siječnju i veljači 2021. godine (povremeni snježni pokrivač i velika vlažnost tala), a najveće doze tijekom kišnih epizoda u listopadu 2020. te srpnja i kolovoza 2021. godine generirane ispiranjem i depozicijom radonovih potomaka iz atmosfere. Kad su u pitanju zapisi ambijentalne brzine doze mjerene u satnim, dnevnim (a pogotovo mjesečnim intervalima) mjerenja, te su razlike između ekstremnih vrijednosti daleko slabije izražene.

Promotre li se promjene ambijentalne brzine doze tijekom svih 12 mjeseci u godini, uočava se iznimna važnost odnosno utjecaj vlage u tlima na ambijentalne brzine doze. Tako je primjerice srednja vrijednost dnevnih brzine doze u uvjetima deficita vlage u tlima tijekom sušnih srpnja, kolovoza i rujna (oko 114 nSv/h) premašivala dnevne maksimume tijekom svih ostalih mjeseci, uz iznimku prosinca 2020.

Trenutne podatke o temperaturi, tlaku i relativnoj vlažnosti zraka, količini oborina te brzini i smjeru vjetra s meteorološke postaje na lokaciji može se vidjeti na poveznici.

Mjerne postaje mjere ukupnu brzinu ambijentalne doze koja u načelu potječe iz dva izvora. Prvi izvor je takozvano kozmičko zračenje kojim je Zemlja „neprestano bombardirana“ iz otvorenog svemira. Kozmičko zračenje je gotovo konstantne vrijednosti na razini mora na cijeloj Zemlji, a pojačava se sa porastom nadmorske visine. Razlog tome leži u činjenici da u atmosferi Zemlje dolazi do „prigušenja“ kozmičkog zračenja. Primjerice, prizemni sloj atmosfere debljine od približno dva kilometra smanjuje intenzitet kozmičkog zračenja na polovicu. Stoga posade aviona i putnici na interkontinentalnim letovima na velikim visinama tijekom samo jednog putovanja prime doze od kozmičkog zračenja jednake dozama koje bi primili tijekom desetak dana boravka u svojim domovima. Ova komponenta brzine doze je na svakoj pojedinoj mjernoj postaji gotovo konstantna tijekom vremena.

Drugi izvor zračenja potječe od prirodnih radioaktivnih elemenata urana (²³⁸U i ²³⁵U) i torija (²³²Th), članova njihovih raspadnih nizova i radioaktivnog izotopa kalija (⁴⁰K) koji se nalaze u tlu odnosno te od prirodnih radioaktivnih elemenata iz raspadnog podniza radona (²²²Rn) koji se nalaze u zraku, a oborinama se povremeno u većem obimu istalože (kiša ili snijeg ih „naprosto isperu“ iz atmosfere) na tlo. Ova komponenta brzine doze može veoma varirati, kako prostorno tako i tijekom vremena. Ovisna je o koncentracijama prirodnih radionuklida u tlima i stijenama, stanju vlažnosti tala, vegetacijskom pokrovu i oborinskim epizodama. Tako su, primjerice, u nekim dijelovima Brazila, Indije (pokrajina Kerala) ili Irana (okolica grada Ramsar na obali Kaspijskog jezera) brzine doze više stotina puta veće od brzina doza koje potječu od radionuklida u tlima najvećeg dijela Evrope (izuzetak su dijelovi Švedske i Finske građeni od takozvanih rapakivi granita) ili Republike Hrvatske.

Vlaga odnosno u tlu prisutna voda smanjuje brzinu doze koja potječe od radionuklida u tlima. Pojednostavljeno, velika vlaga odnosno voda u tlu djeluje poput nekog štita i time povećava atenuaciju odnosno „prigušuje zračenje“. Snijeg tijekom zime, pogotovo ako je na tlu u debljem sloju, može također značajnije smanjiti brzinu doze odnosno „prigušiti zračenje“ iz tla. Sličan slabije izražen efekt dodatnog štita može prouzrokovati i gusta vegetacija, čak i bujna trava (pogotovo ukoliko je mokra od rose ili kiše). Suprotno tome, u slučaju kada dođe do značajnog smanjivanja količine vlage u tlima, a što se gotovo redovito događa tijekom vrućih i sušnih ljetnih mjeseci, brzine doze mjerljivo porastu.

Utjecaj oborina na brzine ambijentalne doze zračenja je dvojake naravi. S jedne strane, zbog prisutnosti radionuklida deponiranih na tlo padanjem kiše ili snijega brzina doze se tijekom svega nekoliko desetaka minuta može gotovo udvostručiti u odnosu na prethodne vrijednosti da bi se, nakon prestanka oborina, tijekom narednih par sati vratila odnosno smanjila na prethodnu vrijednost. Razlog su veoma kratka vremena poluraspada radonovih potomaka koje oborine „isperu iz atmosfere“. Naime, glavnina doprinosa značajnijem porastu ambijentalne brzine doze tijekom oborinske epizode dolazi od radonovih potomaka, prvenstveno od ²¹⁴Bi s vremenom pluraspada (t/2) od oko 19,7 minuta i njegovog potomka ²¹⁴Po sa t/2 ≈ 0,00016 minuta, odnosno njegovih prethodnika ²¹⁸Po sa t/2 ≈ 3 minuta i ²¹⁴Pb sa t/2 ≈ 26,8 minuta. S druge pak strane, oborine povećavaju i količinu vode odnosno vlage u tlima (a time i „efekt dodatnog štita“) što rezultira smanjivanjem doprinosa brzini doze koji potječe od radionuklida prisutnih u tlima podloge.