Környezeti és személyi dózismérők típusvizsgálati és hitelesítési feltételeinek megteremtése az MVM PA ZRt sugárfizikai laboratóriumában Szűcs László1, Károlyi Károly2, Orbán Mihály2, Sós János2 1Magyar Kereskedelmi Engedélyezési Hivatal 2MVM Paksi Atomerőmű ZRt Sugárfizikai Laboratórium XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Szabályozás • A 127/1991. (X. 9.) Korm. rendelet a mérésügyről szóló 1991. évi XLV. törvény végrehajtásáról kimondja, hogy a sugárvédelmi és gyógyászati alkalmazású dózismérők és felületi radioaktívszennyezettség-mérők kötelező hitelesítésűek. • 2012-ig a neutron személyi- és környezeti dózismérők típusvizsgálatának és hitelesítésének nem voltak meg a hazai technikai feltételei. Az MVM PA Rt Sugárfizikai Laboratóriumában, amely egyben az MKEH által feljogosított minősítő laboratórium, évek óta tartott a felkészülés a neutron dózismérők hitelesítésére. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Feladat
• A neutron dózismérők hitelesítése nem csak szabályozás kérdése, hanem a sugárvédelem alapvető feladata ott, ahol atomerőmű, kísérleti vagy kutató reaktor illetve neutrongenerátor gyorsító működik. • A több mint egy évtizede tartó előkészítő munkát követően, 2012 novemberében az MVM Paksi Atomerőmű Sugárfizikai Laboratóriuma feljogosítást nyert neutron dózismérők minősítésére (hitelesítésére). • A típusvizsgálatokat és első hitelesítéseket az MKEH szakemberei végzik. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
A feljogosítási folyamat bemutatása • Az előadás célja a feljogosításig terjedő időszakban végzett felkészülési munkák bemutatása, valamint az 5, eddig elvégzett típusvizsgálat tapasztalatai.
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
A neutronbesugárzó • A 2000-es évek elején a Pu-Be forrás szolgálati ideje lejárt. • Új, 241Am-Be neutronforrás került beszerzése , a forrás aktivitása 2005 április 1.-én 703 GBq volt, neutronhozama pedig (3,939 ± 0,056)·107 s-1 . • Az új forrás egy felújított neutronbesugárzóba került, amely a nagy gamma besugárzó laboratóriumon belül került kialakításra. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
A neutronbesugárzó • A neutrontérben történő hitelesítés alapja a tér környezeti és személyi dózisegyenérték-teljesítményének ismerete. • Két lényeges paraméter meghatározását mérésekkel, a CMI (Cseh Metrológiai Intézet) végezte: − kibocsátási anizotrópia, FI(Q) (1,174 ± 0,005) − energiaspektrum, kollimátorok vagy spektrumtorzítás esetén
alkalmazása
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
A neutron dózistér • A tér jellemzője a fluens, amely a neutronhozam és a geometria ismeretében számolható. • A fluens ismeretében a dózisegyenérték-teljesítményt meghatározó kifejezés: H 10 , d ) d ,t ) h 10 , AmBe )
• Szabad neutronforrás esetén a fluens és a dózisegyenértékteljesítmények között az irodalomból ismert átszámítási tényezők (h*(10, AmBe), hp(10,AmBe) alkalmazhatók. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
A neutron dózistér • Kollimátorok alkalmazása vagy spektrum torzítás, termalizáció esetén a dózisegyenérték-teljesítmény számítása módosul:
H 10 , d ) E d ,t ) h 10 , E )dE
• A h*(10,E) az irodalomban megtalálhatók, azonban a fluens energia eloszlását az adott pontban meg kell határozni . • A hitelesítést helyettesítő minősítést két neutronforrás pozícióban kell elvégezni : 1. neutronforrás szabadon van, 2. 20 cm átmérőjű polietilén gömb közepén van. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
A neutron dózistér spektruma • Az előzőek értelmében, a dózisegyenérték-teljesítményhez meg kellett határozni a polietilén gömb közepén lévő neutronforrás spektrumát .
polietilén gömb
mért spektrum
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
A neutrontér spektruma • A neutronspektrum meghatározását a CMI végezte un. Bonnergömb sorozat alkalmazásával. • A neutron környezeti dózisegyenérték mérők minősítése szabad és 20 cm polietilén gömb közepébe helyezett, az elektronikus személyi dózismérőké pedig ugyancsak a gömbbe helyezett neutronforrással történik. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Speciális pontok minősítéskor • A neutrontérben történő minősítés (hitelesítés) speciális eszközöket is igényel. • Ha a neutron szóródik a környezeti tárgyakon, falon, padlózaton és a szóródott részecske eléri a detektort, értéke meghatározhatatlanná válik. • A szórás hatását egy árnyékkúppal történő mérés korrigálja. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Speciális pontok minősítéskor • A Sugárvédelmi Laboratóriumban árnyékkúp két részből tevődik össze
alkalmazott
• A forrás felőli darab 20 cm hosszú és vasból készült.
• A mérőeszköz felőli rész 30 cm hosszú, bórozott polietilénből áll. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Speciális pontok minősítéskor • A személyi dózisegyenértéket kijelző dózismérők minősítése egy fantom alkalmazásával történik. • A testen viselhető személyi dózismérők esetén méretei 30x30x15 cm-es tartály, előlapja 2,5 mm-es, oldalai 10 mm-es plexi, tartalma víz „slab fantom”. • Több dózismérő együttes kalibrációja esetén, azokat kör alakban kell elhelyezni (d< 15 cm).
30
30
15
15
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Típusvizsgálat és első hitelesítés • Típusvizsgálaton és első hitelesítésen a jelen időpontig 5 mérőeszköz esett át. A vizsgálatok egyrészt a más intézetek által végzett méréseinek áttekintésére másrészt saját mérésekre terjedtek ki. Saját mérés keretében meghatározásra került az eszközök: − linearitása, − a kijelzése a nyaláb beesési szögének függvényében, − keresztérzékenysége külső gamma térre.
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Típusvizsgálat és első hitelesítés • A típusvizsgálaton átesett mérőeszközök: − FHT 752
− méréstartomány: 1 nSv/h-400 mSv/h − neutron energia tart.: 0,025 eV-20 MeV
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Típusvizsgálat és első hitelesítés • A típusvizsgálaton átesett mérőeszközök: − LB 6411
− méréstartomány: 30 nSv/h-100 mSv/h − neutron energia tart.: termikustól-20 MeV
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Típusvizsgálat és első hitelesítés • A típusvizsgálaton átesett mérőeszközök: − NIM 201 K
− méréstartomány: 100 nSv/h-300 mSv/h − neutron energia tart.: 0,025 eV-16 MeV
− NM 2B
− méréstartomány: 10 nSv/h-100 mSv/h − neutron energia tart.: 0,025 eV- 10 MeV
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Típusvizsgálat és első hitelesítés • A típusvizsgálaton átesett mérőeszközök: − DMC 2000 GN
− n. méréstartomány: 10 mSv-9,99 Sv − neutron energia tart.: 0,025 eV-15 MeV
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Hitelesítés • A neutron dózisegyenérték teljesítmény mérők típusvizsgálatát és első hitelesítését az MKEH végzi az MVM PA ZRt Sugárfizikai Laboratóriumában. • Az első hitelesítésen átesett mérőeszközök további rendszeres hitelesítését (minősítését) az MVM PA ZRt Sugárfizakai Laboratóriumának kiképzett szakemberei végzik. • Az MVM PA ZRt Sugárfizikai Laboratóriumának feljogosítása neutron mérő eszközök tekintetében országos hatókörű. XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.
Köszönjük a figyelmet!
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló 2013. április 23.-25.