A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETÉNEK ÜZEMI SUGÁRVÉDELMI ELLENŐRZÉSE
GERMÁN ENDRE Paksi Atomerőmű Zrt. /nyugdíjas/ Magyar Mérnök Kamara, Budapest, 2016. 01. 20.
Unrestricted
TARTALOM • Az atomerőmű • A radioaktív anyagok kibocsátása a környezetbe, besugárzási útvonalak • Kibocsátás- és környezetellenőrző rendszer • A környezet és a lakosság sugárterhelése
A PAKSI ATOMERŐMŰ
BESUGÁRZÁSI ÚTVONALAK
Radioaktív koncentráció - sugárzás Radioaktív koncentráció • radioaktív izotóp (bomlás) (alfa-, béta-, gamma-sugárzó) • koncentráció (aktivitás~) (levegőben, vízben, talajban, élelmiszerben, testben stb.) [Bq/m3], [Bq/dm3], [Bq/kg] • mintamérés, radioanalitika • külső besugárzás, külső sugárterhelés (gamma-sug.) • belső besugárzás, belső sugárterhelés (alfa-, béta-sug.)
Sugárzás (ionizáló) • Sugárzási tér (gamma-, neutron-, alfa-, béta-sug., nem ismert a sugárzó izotóp) • dózis, dózisteljesítmény (anyagban elnyelt energia, időegység alatt elnyelt energia) [Gy], [Sv], [mGy/h], [μSv/h], stb.
• dózis-, dózisteljesítmény mérés • külső besugárzás, külső sugárterhelés (gamma-sug., béta-, alfa-sug.)
A kibocsátás- és a környezetellenőrző rendszer sémája • A rendszer alapvetően hazai koncepció (KFKI) • Szállítók: KFKI AEKI BME NTI, MTA Izotóp Intézete, ATOMKI, GAMMA-Művek stb. • Létesítés, üzembe helyezés: 1979-1982
• Rekonstrukció: meteorológiai t.: 1996. kibocsátás-, körny. ell.:
2001-2005.
A LÉGNEMŰ KIBOCSÁTÁS ELLENŐRZŐ RENDSZERE /PING/
ABPM 201-L alfaés béta monitor Detektor
PIPS szilícium
Mért sugárzás
béta (β) és alfa (α)
Energia tartomány
β: 80 keV – 2 MeV
Energia tartomány
α: (4,2 – 5,5) MeV
Ólom árnyékolás
5 cm
IM201-L radiojód monitor Detektor
NaI szcint. det.
Mért sugárzás
gamma (γ)
Energia tartomány
g: 80 keV – 3 MeV
Ablak tartomány
g: (314 – 414) keV
Szűrő hatásfok
elemi: 99,99% szerves: 99,80%
Ólom árnyékolás
5 cm
NGM204-L nemesgáz monitor Detektor PIPS szilícium Mért béta sugárzás Energia b: 80 keV – tartomány 2 MeV Minta térfogat
300 cm3
Ólom ányékolás
~ 10 cm
Laboratóriumi aeroszol- és radiójód mintavevő 3 párhuzamos ág („kis-ALINA”) - aeroszol és radiojód mintavétel 2-2 párhuzamos ág - trícium mintavevő - radiokarbon mintavevő - nemesgáz mintavevő - 85Kr mintavevő
Radiokarbon (C-14) mintavétel
Trícium (3H vagy T) mintavevő
Nemesgáz mintavétel
Levegőminta a háromcsatornás mintavevőtől
02XS44
Hatósági mintavétel 02XS98
Detektorok 02XS45R601 02XS45R602 02XS45S001
02XS44
Kéménybe
02XS98S035
HPGe detektorral, kriosztáttal
02XS44S003
02XS98S034
2 db Gammaspektrometriai mérőrendszer
Alacsonyhátterű mérőkamra 02XS45B001
02XS44S002
NEKISE rendszer
Referencia izotópok Rajz: 0000G63BMK00007
02XS98S035 02JX02 02XS98 Hűtőgép 02XS45W01 02XS98B001
Elektronika 02XS45E001
Elektronika 02XS45E002
Hűtőgép 02XS45W02
A folyékony kibocsátások ellenőrzése • A kibocsáthatóság feltételeit és rendjét szigorú előírások szabályozzák (PA ZRt. Kibocsátás-ellenőrzési szabályzata, Vízkibocsátási rendje). • A hulladékvizekben meglévő radioizotópok minőségi és mennyiségi meghatározását az ellenőrző tartályokból vételezett minták laboratóriumi elemzésével végezzük. • Érvényes kibocsátási engedéllyel hulladékvizek a megadott kibocsátási környezetbe (Duna) jutnak.
rendelkező útvonalon a
• A kibocsátási útvonalak mentén telepített vízmérő állomások monitorozást és mintavételezést végeznek (mérőaknák, V-típusú állomások: V1, V2, V3).
A melegvíz csatorna a szinttartó bukókkal
A melegvíz csatorna torkolata a Dunába
Víz-kibocsátás ellenőrző távmérő állomás (V1,V2, V3)
Radioaktív kibocsátások mintavételes laboratóriumi ellenőrzése Vizsgálati irány
Mérés gyakorisága
Minták száma évente
Mérési módszer
Kimutatási határ [Bq/dm3]
Folyékony kibocsátás Összes-béta
napi
1400
Izotóp-összetétel Trícium
heti heti
156 156
gamma-spektroszkópia folyadék-szcintillációs sz.
Radiostroncium
havi
36
folyadék-szcintillációs sz.
0,01
Radiokarbon
negyedéves
24
folyadék-szcintillációs sz.
0,05
Alfa-sugárzók
negyedéves, napi
alfa-számlálás
0,005
Alfa-sugárzók
negyedéves
16
alfa-spektroszkópia
1x10-4
Röntgen-sugárzók
negyedéves
16
röntgen-spektroszkópia
0,5
16, 260
összes-béta számlálás
3,0 0,5 10,0
[Bq/m3]
Légnemű kibocsátás Aeroszol
napi
1460
összes-béta számlálás
1x10-3
Aeroszol Aeroszol
heti napi
220 730
összes-béta számlálás gamma-spektroszkópia
1x10-4 0,01
Aeroszol
heti
220
gamma-spektroszkópia
0,001
Radiojód
napi
730
gamma-spektroszkópia
0,01
Radiojód
heti
220
gamma-spektroszkópia
0,001
Radiostroncium
negyedéves
folyadék-szcintillációs sz.
1x10-5
Nemesgáz
napi
626
gamma-spektroszkópia
5x102
Trícium (HTO/HT) Radiokarbon (CO2/CnHm)
kétheti kétheti
110 110
folyadék-szcintillációs sz. folyadék-szcintillációs sz.
4,5 0,10
8
A radioaktív kibocsátások mintavételes laboratóriumi ellenőrzése Folyékony kibocsátás
Légnemű kibocsátás
(éves mintaszám) Napi gyakoriság: 1660 db
(éves mintaszám) Napi gyakoriság: 3550 db
(összes-béta, összes-alfa)
Heti gyakoriság:
310 db
(gamma-sp., foly. szcint.)
Havi, negyedéves: 110 db (foly. szcint., alfa-sp.)
Éves összes:
≈2100 db
(összes-béta, gamma-sp.)
Heti, kétheti:
880 db
(összes-béta, gamma-sp.)
Negyedéves:
8 db
(radiostroncium)
Éves összes:
≈4440 db
A 120 m magas meteorológiai mérőtorony
A telepített környezetellenőrző rendszer A-típ. állomások (A1-A9), referencia állomás Dunaföldváron: •gamma-sugárzás dózisteljesítmény mérés (on-line) •TLD-vel végzett dózismérések (havi) •jód aktivitás-koncentráció távmérés (on-line) •aeroszol aktivitás-koncentráció távmérés (on-line) •aeroszol és jód mintavétel (heti, havi) •levegő mintavétel a trícium és a radiokarbon meghatározására (havi) •kihullás (fall-out) mintavétel (havi) •talaj és fű mintavétel (évente, félévente)
•G-típusú állomás (G1-G11): •gamma-sugárzás dózisteljesítmény mérés (on-line) távmérések:10 perces mérési idő, azonnali adatátvitel (on line)
C-típusú állomások (15 db): •TLD-vel végzett dózismérések (havi) •szükség esetén talaj, fű és fall-out minta gyűjtése
A mintavevő és a távmérő állomások elhelyezkedése
Dózisteljesítmény távmérő állomások É
A1
G11 A2
G1
G10
A7 A3
G2 G9
G3 A6
A8
G5
G4 A5
G8 G6
A9
A4
G7
„A” típusú távmérő állomás (A8)
Az „A” típusú távmérő állomás berendezései
„G” típusú távmérő állomás
A PAE környezetellenőrző laboratóriuma /KEL/
A KEL gamma-spektrometriai mérőberendezései
Folyadékszcintillációs spektrométer és PILLE TLD (KEL)
PA Rt. környezetének üzemi mintavételes ellenőrzésében alkalmazott vizsgálatok Mintafajta Aeroszol (kis térfogatú) I szűrő patron (I-távmérő) Aeroszol (nagy térfogatú) I szűrő (PACI szűrő) Fall-out Levegő HT, HTO Levegő CO2, CnHm Talaj
Mintavétel helye (csere) időpont 10 (A1 - A9, B24) hétfő 9 (A1 - A9) havonta 10 (A1 - A9, B24) hétfő 10 (A1 - A9, B24) havonta 10 (A1 - A9, B24) havonta 5 (A1, 4, 6, 8, B24) havonta 5 (A1, 4, 6, 8, B24) havonta 10 (A1 - A9, B24) 0-5 és 5-10 cm évente
Mérések száma évente
Mérési
Kimutatási határ*
módszer
–a
összes-béta mérés
0,3
mBq/m3
–a
gamma-spektrometria
1
mBq/m3
520
gamma-spektrometria
1
µBq/m3
30 - 120a
gamma-spektrometria
0,01 mBq/m3
120
gamma-spektrometria
0,1
Bq/(m2 xhó)
120
folyadékszcint. számlálás
1
mBq/m3
120
béta-számlálás
0,1
mBq/m3
gamma-spektrometria béta-számlálás
0,5 0,5
Bq/kg Bq/kg
20
gamma-spektrometria 0,5 10 (A1 - A9, B24) 20 béta-számlálás 0,5 II., IV. negyedév 1 (TSZ, Áll. gazd.) Tej 12 gamma-spektrometria 0,5 havonta 1 (4 kijelölt tóból) Hal 4 gamma-spektrometria 0,5 negyedévente 33 (A, B, C, KKÁT) Dózis 5 400 TL kiértékelés TLD (ALNOR) havonta 10 (A1 - A9, B24) 10 gamma-spektrometria 30 Helyszíni mérés évente 10 dózisteljesítmény 5 Üzemi terület (6 12 gamma-spektrometria 30 Helyszíni mérés pont) évente kétszer 2 dózisteljesítmény 10 a: Mintacsere rendszeresen, mérések csak rendkívüli esetben – pl. baleset során – végezve. Fű
Bq/kg Bq/kg Bq/dm3 Bq/kg µGy/hó (5 nGy/h) Bq/m2 nGy/h Bq/m2 nGy/h
Mintavétel helye (csere) időpont
Mintafajta
Víz (be - kifolyó)
3
(V1, V2, V3) naponta
40
kút havonta
4
(kijelölt 4 tó) negyedévente
Talajvíz
Halastavak (víz)
Övárok (víz)
4
(kijelölt pontok) negyedévente Faddi árok havonta
Mésziszap medencék (víz)
2
negyedévente
3
(3 kijelölt pont) félévente
4
(4 kijelölt tó) évente (4 kijelölt pont) félévente (2 medence) félévente
Duna iszap Halastavak (iszap) Övárok, Faddi csat. (iszap) Mésziszap medencék Fekáliás iszap
4 2
10 (szikkasztók) elszállítás előtt
Mérések száma évente 1100 36 36 36 480 120 120 eseti 16 16 4 28 28 2 8 8 2 6
Mérési
Kimutatási határ*
módszer összes-béta mérés gamma-spektrometria béta-számlálás folyadékszcint. számlálás folyadékszcint. számlálás gamma-spektrometria béta-számlálás béta-számlálás összes-béta mérés folyadékszcint. számlálás gamma-spektrometria összes-béta mérés folyadékszcint. számlálás gamma-spektrometria összes-béta mérés folyadékszcint. számlálás gamma-spektrometria gamma-spektrometria
0,05 0,005 0,001 1,0 1,0 0,005 0,001 0,001 0,05 1,0 0,01 0,05 1,0 0,01 0,05 1,0 0,01 0,5
Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/dm3 Bq/kg
6
béta-számlálás
0,5
Bq/kg
4
gamma-spektrometria
0,5
Bq/kg
8
gamma-spektrometria
0,5
Bq/kg
4
gamma-spektrometria
0,5
Bq/kg
eseti
gamma-spektrometria
2
Bq/kg
A PAE környezetének üzemi mintavételes ellenőrzése (minta/év) • levegő minták: 900 db (aeroszol, jód, T, C-14)
• • • • •
fall-out: 120 db talaj, fű: 20-20 db tej: 12 db körny. dózis: 400 db helyszíni mérés: 30db
• Összesen: ≈1500 db A mérési eredmény ennek többszöröse (gamma-sp., természetes, mesterséges radionuklidok)
• • • •
be-, kifolyó viz: 1220 db felszíni vizek: ≈100 db talajvíz: ≈700 db iszapok: >40 db
• Összesen: ≈2100 db A mérési eredmény ennek többszöröse (gammaspektrometria, természetes, mesterséges radionuklidok)
A Paksi Atomerőmű új kibocsátási korlátai A 15/2001. (VI. 6.) KöM rendelet szerint a kibocsátási határérték a kiemelt létesítmény szabályszerű működésére érvényes, dózisból származtatott, a folyékony és légnemű kibocsátásra, valamint a kibocsátott radionuklidokra, vagy azok csoportjaira megállapított éves kibocsátás. Egysége: Bq/év. A rendelet leglényegesebb alapelve, hogy a kibocsátások és a lakosság kritikus csoportjának sugárterhelése közötti oksági összefüggést használja a szabályozás alapjául. A kibocsátási határértékeket az ÁNTSZ OTH által a lakosság vonatkoztatási csoportjára meghatározott dózismegszorításból kell származtatni. Ez az atomerőmű négy blokkjára 90 Sv/év.
Az atomerőmű kibocsátásai a régi hatósági korlátok százalékában 1995-2003 között Üzemelő blokkok száma [db]
Nemesgáz (összes)
Aeroszol (T1/2>24 h)
1995
4
1,4
< 0,1
< 0,1
1,9
1996
4
0,6
0,1
< 0,1
1997
4
0,4
0,18
1998
4
0,5
1999
4
2000
Év
Légnemű [%]
Folyékony [%] 89,90
Összesbéta
90
3
8,1
2,8
67
3,3
5,5
3,2
65
< 0,1
5,6
4,5
7,0
52
< 0,1
< 0,1
2,2
6,0
6,1
66
0,4
< 0,1
< 0,1
2,0
7,4
4,8
67
4
0,6
< 0,1
< 0,1
0,4
7,7
1,6
61
2001
4
0,7
< 0,1
< 0,1
0,5
7,9
1,5
62
2002
4
0,4
< 0,1
< 0,1
0,3
8,5
1,3
73
2003
4
4,01
0,91
54,1
18,2
6,2
6,4
54,6
1,9x1013
1,1x109
5,6x104
3,7
37
7,5
Hatósági korlát
Megjegyzés: — * :
131
Jód*
1,1x109
Sr
Sr
H
[Bq/nap]
[GBq/év] [MBq/év] [TBq/év]
1000 MWe-ra
Blokkonként
I egyenértéket jelent
Az atomerőmű kibocsátásai a régi hatósági korlátok százalékában 1995-2003 között Légnemű kibocsátás [%] • nemesgáz: (2003: 4!) • aeroszol: (2003: 0,9!) • jód: (2003: 54!) • Sr-89, 90: (2003: 18!)
Folyékony kibocsátás [%]
0,4 -1,4
• összes-béta: 4 - 10
0,1 - 0,2
• Sr-90:
1-7
• trícium:
50 - 75
<0,1 0,3 -6
Lakossági többlet sugárterhelés Effektív dózisegyenérték [Sv/év] Besugárzási útvonal
Hatósági korlát [Sv/év]
Effektív dózisegyenérték [Sv/év]
1997
1998
1999
2000
2000
2000
2001
2002
2003
2004
Légköri kibocsátás
0,056
0,032
0,068
0,023
306
0,075
0,032
0,270
0,027
Folyékony kibocsátás
0,018
0,024
0,028
0,047
154
0,028
0,019
0,031
0,027
Összesen
0,074
0,056
0,096
0,080
460
90
0,103
0,051
0,301
0,054
Lakossági többlet sugárterhelés (1997-2004, effektív dózisegyenérték)
Összes (légköri, folyékony): (0,05 -0,1) μSv/év (2003: 0,3) korlát 2000-ig: 460 μSv/év korlát 2001-től: 90 μSv/év A természetes eredetű sugárterhelés éves átlaga: 2,4 mSv/év
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET
100
90
80
Dózisteljesítmény [nSv/h]
70
60
50
40
30
20
10
0 A1
A2 A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 B24 L25 Mintavevő állomás
A környezeti gamma-sugárzás havi átlagos környezeti dózisegyenérték teljesítménye az erőmű körüli állomásokon 2004-ben ALNOR TLD-vel mérve
120
120 A2
100
Dózisteljesítmény [nSv/h]
Dózisteljesítmény [nSv/h]
A1
80 60 40 20 0
100 80 60 40 20 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
A mérés ideje [hónap]
6
7
8
9
10
11
12
9
10
11
12
A mérés ideje [hónap]
120
120
A3
A4
100
Dózisteljesítmény [nSv/h]
Dózisteljesítmény [nSv/h]
5
80 60 40 20 0
100 80 60 40 20 0
1
2
3
4
5
6
7
8
A mérés ideje [hónap]
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
A mérés ideje [hónap]
A környezeti gamma-sugárzás havi átlagos környezeti dózisegyenérték teljesítménye a távmérő állomásokon 2004-ben BITT szondával mérve
CSERNOBIL 20 ÉVE A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZÉSÉBEN
NEMZETKÖZI IN SITU MÉRÉSEK (CSERNOBIL)
CSERNOBIL 20 ÉVE A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZÉSÉBEN
NEMZETKÖZI IN SITU MÉRÉSEK (PAKS, MORAL-4)
CSERNOBIL 20 ÉVE A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZÉSÉBEN
NEMZETKÖZI IN SITU MÉRÉSEK
CSERNOBIL 20 ÉVE A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZÉSÉBEN
MÉRÉSEK 1986. MÁJUSBAN, JÚNIUSBAN
CSERNOBIL 20 ÉVE A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZÉSÉBEN
MÉRÉSEK 1986. MÁJUSBAN, JÚNIUSBAN
CSERNOBIL 20 ÉVE A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZÉSÉBEN
MÉRÉSEK 1986. MÁJUSBAN, JÚNIUSBAN A földfelszín felületegységére jutó Cs-137 szennyezettség mintamérések és félvezető detektoros helyszíni mérések alapján a Paksi Atomerőmű környezetében Paks környékén az átlag: 2,2 ± 0,3 kBq/m2
CSERNOBIL 20 ÉVE A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZÉSÉBEN
KÜLÖNBÖZŐ TÁPLÁLÉK-MINTÁK AKTIVITÁSKONCENTRÁCIÓJA 1986. MÁJUS ELSŐ FELÉBEN [legnagyobb mért érték, Bq/kg] Minta Lucerna (friss)
Paraj (friss, mosatlan)
Saláta (friss, mosatlan)
Ru-103
RuRh-106
I-131
TeI-132
Cs-134
Cs-137
BaLa-140
570
280
2 700
1 600
200
350
300
450
3 100
600
100
180
160
370
1 000
250
110
210
240
3,7
6,7
0,06
0,1
13
22
Hal (keszeg) Ivóvíz (Paks)
1,4 0,4
0,7
Tej (bolti)
250
Pajzsmirigy [Bq]
540
0,1
0,8