VÝSLEDKY ZÁTĚŽOVÝCH CVIČENÍ LABORATOŘÍ RMS VYBAVENÝCH SPEKTROMETRIÍ GAMA
H. Malá, T. Ježková, P. Rulík, V. Bečková a kol.
DRO 2014, Poprad
1
Zátěžová kapacitní cvičení (ZKC) laboratoří vybavených spektrometrií gama RMS:
ZKC 2007 ZKC 2013 ZKC 2014 - vybavenost laboratoří, jejich zaměření - zkušenost personálu - výsledky, správnost - odhad kapacity laboratoří účastnících se ZKC, celé RMS DRO 2014, Poprad
2
CÍLE CVIČENÍ • Zjistit aktuální měřicí kapacitu laboratoří za mimořádné radiační situace (RaMS) při současném technickém vybavení a personálním obsazení. Odhad se provádí za předpokladu režimu 12 hodinové pracovní směny po dobu alespoň 14 dní • Procvičit pracovní postupy, VDMI 112
• Pokud se zjistí chybovost a slabá místa v postupech laboratoří, odhalit příčiny navrhnout ŘEŠENÍ DRO 2014, Poprad
3
ZADÁNÍ • Podmínky cvičení mají co možná nejvíce simulovat RaMS – druhem vzorků – pracovními postupy – pracovním vytížením personálu – mimořádný bezpečnostní režim a opatření v laboratoři • Některé vzorky byly uměle kontaminovány (40K, 85Sr, 88Y) Poločas
• Stanovované radionuklidy:
88 85
En. fotonu (keV)
Y
106.7
d
898
Sr
64.8
d
514
134
Cs
2.06
r
604.7
137
Cs
30.05
r
661.7
I
8,04
d
364,5
K
1.25E+09
r
1461
131
40
1836 795.9
• Konkrétní provedení záleželo na přístupu a možnostech laboratoře DRO 2014, Poprad
4
ZADÁNÍ • Nařízení rady (EURATOM) č.2218/89
•
• • •
ze dne 18.7.1989, kterým se stanoví nejvyšší přípustné úrovně radioaktivní kontaminace potravin a krmiv po jaderné havárii nebo jiném případu radiační mimořádné události (RaMS), uvádí hodnoty nejvyšších přípustných úrovní radionuklidů stanovitelných pomocí spektrometrie gama v rozmezí 150 Bq/kg (131I v potravinách pro kojence) až 2000 Bq/kg pro jiné potraviny (kromě z hlediska konzumace méně významných potravin). 400 – 1250 Bq/kg (137Cs ). Vzorky byly připraveny tak, aby úroveň aktivity v některých případech převyšovala hodnoty uvedené ve výše zmíněném nařízení. Některé vzorky z ŽP (půdy) byly kontaminovány ve zvýšené míře 137Cs pocházejícím zejména z černobylského spadu. K hodnocení 40K se přistupovalo tak, jakoby představoval některý umělý radionuklid. Vzorky simulovaly období vzorkování krátce po havárii JE, kdy je ještě měřitelný 131I a současně už jsou významné i další nuklidy ve všech možných komoditách. Za skutečné havárie by složení vzorků bylo zřejmě chudší co do různosti komodit, než byly připraveny pro cvičení. DRO 2014, Poprad
5
VZORKY PŘIPRAVENÉ PRO ZKC 2014 DRUH VZORKU 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Aerosolový filtr Sorbent plynných složek jódu Spad Vody Mléko Mléko - sušené, DMV Smíšená strava Maso Mouka Chleba Vločky Zelí, hlávkový salát, špenát Květák Rajčata Brambory Jablka, hrušky, meruňky Třešně, rybíz, borůvky Pšenice Seno a jetel Jetel Půdy
REPREZENTOVÁNO
PŘIDANÝ RN 85Sr
Filtr Aktivní uhlí
a 88Y -
Voda Voda Voda Mouka Vločky ve vodě Brambory, chleba Mouka Chleba Vločky Zelí Zelí Brambory Brambory Brambory Granule Granule Seno Seno Půda
85Sr
a 88Y 85Sr a 88Y 85Sr a 88Y 40K 85Sr a 88Y 40K -
DRO 2014, Poprad
Dotované vzorky přidanými RN se známou aktivitou - použita HNO3
Smíšená strava - použita kys. citr. Variabilita připravených vzorků podle typu laboratoře:
• Aer. filtry a sorbenty neměřily všechny laboratoře (VÚV, SVÚ). • Vody a spady představovaly mléka (pro SVÚ) • Pro VÚV vzorky představovaly vody, ryby, kaly a sedimenty 6
POSTUP ČINNOSTÍ PŘI ZKC • Příprava pracoviště – započata obvykle den předem – – – –
Vytyčení prostor s omezeným pohybem (možnost kontaminace) Měření pozadí detektorů (simulování, kdyby v lokalitě laboratoře bylo vyšší) Potažení pracovních ploch igelitem, příprava pomůcek Kontrola energet. kalibrace
• Přidělení rolí pracovníkům (nácvik činností, doplnění počtu z dalších pracovišť) -----------------------------------• Příjem a inventarizace, třídění vzorků • Orientační měření DP • Zápis vzorků do databáze • Příprava vzorků • Zápis měření, změření, vyhodnocení spekter • Zápis výsledků a export do MonRaS • Kontrola kontaminace, úklid, příprava pracoviště na další den DRO 2014, Poprad
7
1 - POSOUZENÍ SPRÁVNOSTI ZÁPISU bylo provedeno pro VŠECHNY vzorky Číslo vzorku Komodita Bližší specifikace Datum odběru - od Datum odběru - do Čas odběru - od Čas odběru - do Lokalita - Kraj Lokalita - Okres Lokalita - Obec Velikost komodity Jednotka Souřadnice - šířka (desetiny) Souřadnice - délka (desetiny) Souřadnice - šířka Souřadnice - délka Vzorkoval DP
023 Aerosolový filtr 20.09.14 21.09.14
Hradec Králové Piletice 20 000 m3 13,599
50,448 13 ° 36 ' 50 ° 27 ' SÚRO
Tištěné = ideální případ, většinou z terénu psané ručně, špatně čitelné
Po exportu výsledků z MonRaS byly porovnány informace z průvodky a popis v databázi MonRaS, rovněž správnost přiřazení jednotek, odběrového místa,… DRO 2014, Poprad
8
2 - KRITÉRIA ÚSPĚŠNOSTI MĚŘENÍ byla stanovena pro všechny vzorky s přidanou aktivitou RELATIVNÍ OCHYLKA
ZETA-SKÓRE
𝐴𝐿 − 𝐴𝑟𝑒𝑓 𝑅𝑒𝑙 = ∗ 100 𝐴𝑟𝑒𝑓 • • •
𝑧=
|𝐴𝐿 − 𝐴𝑟𝑒𝑓 | 2 𝜎𝐿2 + 𝜎𝑟𝑒𝑓
AL – hodnota změřená laboratoří Aref – referenční aktivita σ - kombinovaná st. nejistota
VYHOVUJÍCÍ VÝSLEDEK
rel. odchylka < ± 30%
a zároveň
DRO 2014, Poprad
z<3 9
POSOUZENÍ SPRÁVNOSTI VÝSLEDKŮ příklad tekuté vzorky
ZKC 2014 5
3
3
4
2
2
3
1
1
0
0
6
Sr 85
5
Vzorky mimo půd
2 1
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
0
Relativní ochylka %
Y 88 Vzorky mimo půd
4
Sr 85
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 Sr
30
Y
Aer. filtry
0 -30
Mléka
-60
2 1 0
Relativní ochylka %
3
5 relativní odchylka [%]
1
3
Y 88
60 relativní odchylka [%]
5
4
-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Správnost - zeta-skŕe
6
5
Y 88
4
-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Správnost - zeta-skŕe
ZKC 2013
Sr 85
7 9 60 30
11 13 15
Sr
Y
0
DRO 2014, Poprad -30 -60 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516
STATISTICKÉ ÚDAJE ZKC 2007 počet cvičících laboratoří RMS 7 tech. vybavení (HPGe)***) 15 personál 61 počet změřených vzorků 690 odhad kapacity (vz.) 1000
ZKC 2013 ZKC 2014 4 5 20 20 44 47 653 975 800/1300*) 1200/1500**)
*)
odhad kapacity pro 4 zúčastněné laboratoře / odhad kapacity pro celou RMS
**)
odhad kapacity pro 5 zúčastněných laboratoří/odhad kapacity pro celou RMS
***)
pouze HPGe použité při ZKC
DRO 2014, Poprad
11
STATISTICKÉ ÚDAJE ZKC 2013 ZKC 2007 Laboratoř
SÚRO Pha SÚRO HK SÚRO Ostrava RC ČB SVÚ Praha SVÚ Olomouc VÚV Praha
1000 Počet osob
14 8 7 8 12 5 7
Počet osob
Počet HPGe
15
8 +2GA
319
250+90
SÚRO HK
9
5
129
160
SÚRO Ostrava
7
3
91
120
7+6
2
114
60
Laboratoř
Počet Počet Odhad SÚRO Pha HPGe změř. vz. kapacity [vz.]
2 5 2 2 2 1 1
120 100 100 100 100 50 120
200 100 120 120 150 50 200
1300
RC ČB
Počet Odhad změř. vz. kapacity [vz.]
ZKC 2014
1500 Počet Odhad kapacity [vz.] změř. vz.
Počet osob
Počet HPGe
SÚRO Pha
14
8+2GA
348
500**)
*) tato laboratoř pracovala již v maximálním výkonu, odhad kapacity není větší než výkon při ZKP, dáno technickým vybavení a SW
SÚRO HK RC ČB
10 10
4 2
157 117
160*) 100*)
VÚV Praha
6
2
150
200
**) kapacita laboratoře dána počtem personálu
SVÚ Praha
7
2
203
240
Laboratoř
DRO 2014, Poprad
12
STATISTICKÉ ÚDAJE ZKC 2007 ZKC 2013 ZKC 2014 IS RMS (AŽP)
MonRaS
MonRaS
3/7
6/7
6/7
zápis do centrální databáze
ručně
přenos*)
přenos*)
počet změřených vzorků jedním pracovníkem / 12h
11
centrální databáze elektronická evidence vzorků v laboratoři
21
15 VYŠŠÍ EFEKTIVITA PRÁCE PŘI ZKC
*) Příklad 1 laboratoře - Textové soubory naměřených spekter z flashdisku byly převáděny
do excel. souboru a následně importovány do Labsys. Z Labsys byly vytvářeny xml soubory, které byly průběžně předávány na adresu
[email protected] DRO 2014, Poprad
13
ZÁVĚRY celková chybovost stanovení
ZKC 2007
ZKC 2013
23 % vzorků
24 % vzorků
ZKC 2014 <10% vzorků 1 laboratoř zcela bez chyb
• Obecně pro laboratoře RMS příprava na měření za RaMS („přestavba laboratoře“) není náročná, ani časově • Limitující faktory je počet personálu (SÚRO Praha, SVÚ) technické vybavení laboratoře ( např. SÚRO HK, RC ČB) • ZKC 2013 a ZKC 2014 - lepší práce s MonRaS • Přínosné pro lepší průběh ZKC - gama automat v SÚRO Praha - automatický přenos dat do MonRaS - elektronická evidence vzorků - zacvičený personál laboratoře • Srovnání výsledků ZKC 2013 a ZKC 2014 ukazuje, že opakování zlepší výsledky, připravenost laboratoří RMS:2007 – 45 vz/det/den; 11 vz/pracovník/den 2013 – 33 vz/det/den; 15 vz/pracovník/den 2014 – 49 vz/det/den; 21 vz/pracovník/den • ZKC doporučujeme opakovat po 2, maximálně 3 letech DRO 2014, Poprad
14
ZÁVĚRY Finanční náročnost přípravy cvičení: materiál vzorků a chemikálie - 15 tisíc Kč Časová náročnost: příprava vzorků, zadání, provedení a rozvoz - 5 pracovníků po dobu 1 týdne vyhodnocení a zpracování výsledků - 2 pracovníci po dobu 1 týdne •
Opakovat ZKC laboratoří vybavených spektrometrií gama v intervalu 2, max. 3 let (ZKC 2013- SÚRO PRAHA 65% personálu cvičilo prvně, ZKC 2014 pouze 2 nováčci, podobně SZÚ)
•
Automatizovat přenos dat do MonRaS (složité a časově náročné SZÚ a VÚV)
•
Značení vzorků pomocí 2D kódů (pro laboratoře čtečky) –
(zrychlení vstupní evidence, odpadne chybovost zápisu v laboratoři - v terénu by odběratel načetl pomocí GPS souřadnice, zapsal název lokality , název komodity a vytiskl štítek na vzorek či průvodku) DRO 2014, Poprad
15
PODĚKOVÁNÍ VŠEM ÚČASTNÍKŮM ZKC 2014 SÚRO Hr. Králové
SÚRO Praha
Borecký Z. Forejtková Z. Hladíková D. Hořínková M. Ježková T. Kučerová A. Macháčková H. Štěpánek Z. Vlček J.
Baloun J. Bečková V. Fantínová K. Hýža M. Kuba J. Malá H. Maříková Š. Petrášková J. Pfeiferová V. Pilátová H. Rulík P. Svobodová T. Škrkal J. Vondrášková A. Žlebčík P.
RC SÚJB ČB
VÚV Praha
SVÚ Praha
Brhel L. Hálová J. Havránek J. Šindelková E. Zeman K.
Hoch K. Juraňová E. Komárek M Mihalková J.. Novák M. Sedlářová B. Šimek P.
Benáková M. Herčíková S. Chytilová I. Klechová A. Mai Phuong Truong Nagy A. Pokorná A. Rosmus J. Valtrová I.
RC SÚJB Brno Bílková H. Dittrichová M. Valášek J.
RC SÚJB Plzeň Matějka V. Ryba J.
Práce byla provedena v rámci řešení Projektu MV ČR – BV „výzkum pokročilých metod detekce, stanovení a následného zvládnutí radioaktivní kontaminace“, identifikační kód: identification code VF20102015014. DRO 2014, Poprad
16
PODĚKOVÁNÍ VŠEM ÚČASTNÍKŮM ZKC 2014
DRO 2014, Poprad
17
