ÅRSREDOGÖRELSE TILL STATENS RÅD FÖR ATOMFORSKNING 1972

Transkript

1 SSI : ÅRSREDOGÖRELSE TILL STATENS RÅD FÖR ATOMFORSKNING 1972 BO LItfDELL, JAtf OLOF 3NIHS, mti ASTRI SWEBJEMAHK OCH OÖHHAR BIMOTSSOH STATENS STRALSKYDDSINSTITUT Fack jfw OJ Stoc!<ho!fi) 60

2 STÅTEKS STRÄLSKYDDSDISTITUT Fack Stockholm 60 ARSR2D0GÖRELSE TILL STATENS RÅD FÖR ATOMFORSKNING 1972 Bo Lindeli, Jan Olof Snihs, Gun Astri Swedjeoark och Gunnar Bengtsson Årsredogörelsen omfattar forskningsverksamheten vid kärnfysikaliska avdelningen, speciallaboratorierna och dosimetrilaboratoriet, I forskningsuppgifterna har deltagit fil.kand Thomas Kraepelien, fil.kand John-Christer Lindhé, Christopher Wilson sant fil.kand Stig Larsson på anslag från Statens råd för atoaforskning. Fil.mag. Rolf Falk, civ.ing. Josef ingenjörerna Hans "hdwall, Gunnar Eklund, Kils Hagberg, Bengt Håkansson, Per Sinar Kjelle och Jonaa Suomela ( vikarie Anders Sörensen), anställda vid strålskyddsinstitutet ned uppgifter som bl.a. gäller miljökontrollen, har också medverkat. I årsredogörelsen lännas satmaanfattande resultat och planer på fortsatt arbete. Några arbetsuppgifter är av kon trollkaraktär men ued inslag av utrednirg och forskning vilket gör det svårt att dra någon bestämd grän3 mellan ren forskning och strålskyddskontroll. 1. Institutionens namn, adress och telefonnmxier Statens strålskyddsinstitut Pack, Stoclcholn 60 Tel: Diarienuoaer Bevil.iat belopp :- I67.63O:- ^huvudman för anslagen från atområdet ( och ) GAS/IZ ex.

3 3. Redogörelse för vid institutionen ned medel från Statens råi för atomforskning bedriven forskningsverksamhet» Årsredogörelsen gäller kalenderåret Arbetet har letts av fil.lic. Jan Olof Snihs, av fil.nag Gun Astri Swedjemark, biträdd av fil.kand. Rolf Falk sant docent Gunnar Bengtsson. 3 (a) Undersökningar med avseende på naturlig radioaktivitet, speciell 4^.radon. Detta projekt är huvudsakligen inriktat på undersökningar avseende radiua och radon. Det omfattar metaboliska studier av radon i människokroppen, förekomst av radium hos människan, i dricksvatten ia.m. radondöttrarnas förekomst på aerosoler sant förekonst av radon och radondöttrar i luft speciellt i gruvor. I en artikel publicerad i Archives of Environmental Health 1972 redogörs för några resultat angående aerosolundersökningar. Verksamheten under 1972 har huvudsakligen ägnats undersökningar av radon i {gruvor. Under 1972 har särskilda radonanvisningar utarbetats av arbetarskyddsstyrelsen i sanråd ned strålskyddsinstitutet. Anvisningarna består av en huvudtext ined gällande normer och bestämmelser sant 5 bilagor sou konipietterar huvudtexten ned bakgrunds information och teknisk vägledning för tillämpning av anvisningarna. Den forskning son hittills bedrivits på radonproblemet sant utländska orfarenheter har därvid legat till grund för anvisningarna. På grund av kravet på snabb utgivning av anvisningarna har dock konsekvenserna av vissa företagna tekniska tillämpningar ännu ej kunnat prövas i detalj. Dit hör t ex frågan on val av lämplig s k dosfaktor (dvs förhållandet nollan radondotterhalt och radonhalt), variation av radon- och radondotterhalt på arbetsplats under dygnet och under längre tid, eventuella krav på ändrad provtagnings teknik för att aöta framtida behov av kontroller a a. Den fortsatta forskningen kan förhoppningsvis ge vägledande synpunkter på dessa och andra frågor i anslutning till anvisningarna. 1 föregående årsredogörelse lämnades en beskrivning av de problem son är förknippade ned radonfrågan och den tänkte uppläggningen av arbetet, En fråga av intresse var huruvida dst föreligger någon högre lungcancerfrekvens hos gruvarbetare än noraalt. Denna fråga har nu utretts av en särskild arbetsgrupp inon gruvforskningen* Resultatet visar att i vis sa gruvkonnunblock hor en överdödlighet i lungcancer kunnat konstateras, nämligen i Ludvika, Skellefteå och Kiruna. Dessa kocuunblock kännetecknas av oijfattande gruvdrift. Andra kommnblock visar ingen säkerställd

4 överdödlighet i lungcancer, vilket möjligen kan förklaras av att gruvarbetarna i dessa är få i förhållande till totalbefolkningen. att gruvföretagens arbetare uppvisar en klar överdödlighet i lungcancer jänfört ned övriga nän i gruvkonnunblockon. Denna överdödlighet kan i huvudsak hänföras till underjordsarbetare att arbetare i gruvor son vid nätningar 1969/70 visade sig ha hög radondotterhait uppvisar relativt större överdödlighet i lungcancer än arbetare i gruvor med låg radondotterhalt. Radondotterexposition i svenska gruvor kan således vara en bidragande orsak till lungcancer på sanna sätt son tidigare påvisats utomlands. I vilken utsträckning andra ämnen i gruvarbetarens miljö bidrager till uppkomsten av lungcancer har däremot ej kunnat klarläggas. Någon närmare granskning av radcndotterexposition-lungcancerförhållanden har inte kunnat genonföras på grund av bl a bristande kännedon on tidigare radondotterhalter. Det erhållna resulvatet är i sig själv en klar notivation för de utkonna radonanvisningarna och för fortsatt forskningsarbete på detta område. Frågan oa tidigare expositioner är speciellt intressant när det gäller sanbandet lungcancer - rauonuotterexposition. Det är en svår och i nånga gruvor omöjlig uppgift att undersöka detta. I vissa fall kan dock kännedon on tidigare arbetsområden och ventilation, kombinerad ned kontrollnätningar av radon och radondotterhalt i ganla områden, ge viss vägledning. I en av gruvorna i Zinkgruvan, ett område ned påvisad överdödlighet i lungcancer hos gruvarbetare, uppnättes radon- och radondotterhalterna efter det ventilationen varit avstängd i ca 3 månader. Radonhalten var nellan 50 och 100 pci/l och radondotterhalten pci/l med en dosfaktor 0,4-0,7. Det är nöjligt att viss naturlig ventilation förlag. Den relativt låga dosfaktorn tyder på detta. Resultatet visar dock att tidigare halter i denna gruva inte kan ha varit speciellt höga ( pci/l radondöttrar). Frånvaron av radioaktiva mineral och radonhaltigt vatten passar också in i denna slutsats. Arbetet på uppgiften att uppskatta tidigare expositioner kommer att fortsätta på det sätt som antytts ovan. Parallellt därmed skall försök göras att upp- 210 skatta expositionen genou nätningar på Pbibenhos gruvarbetare med rörväntad hög exposition» Det är dock för tidigt att nu säga om detta är en fraakonlic väg med de expositioner son har förekommit i svenska gruvor.

5 4. En i sammanhanget kanske väsentligare uppgift är att firma de faktorer son inverkar på radonhalten i en gruva och hur nan lämpligen skall notverka allt för höga halter. Detta arbete har kouoit en bra bit på väg och några punkter redovisades i föregående årsberättelse. En bredare kunskap har erhållits genon att ytterligare ett antal gruvor har undersökts nera i detalj. I samband därned görs också modellförsök ned avseende på t ex vattnets radonavgivning, radondöttrarnas tillväxt och relativa sammansättning, nättelaiiska problen etc. I Kirunagruvorna har systenatiska undersökningar utförts på vattnets- resp* bergets betydelse son radongivare. Let har därvid konstaterats att den väsentligaste radonkällan i stora Kirunagruvan (KUJ) är vattnet, Detta inverkar på den framtida planeringen av ventilationssystem o m. i Projektet radon i gnuvor kommer att fortsätta. Genoa de erfarenheter son erhållits under tidigare forskning på radon och genon den rationella nätteknik son kunnat utvecklas har strålskyddsinstitutet kunnat göra en effektiv insats inom detta onråde. Många väsentliga pre bleu återstår dock att lösa av vilka en Hel har direkt praktisk anknytning till aktuella radonproblem i gruvor och en del har ett nera allnänt intresse för frågor on radons och radondöttrars förekomst, uppträdande i luft och inverkan på nänniskan. 3 (b) Undersökning av radioaktiv förorening av personal vid nukleamedicinska avdelningar i t Den medicinska användningen av radioaktiva ämnen växer i omfattning vilket gör att antalet personer son är involverade i verksamheten ökar och att mängden radioaktiva nuklider som passerar de nuclearnedicinska avdelningarna blir ail t större. Såväl extern son intern kontamination kan uppkomna vid handhavandet av injektionssprutor, instrument, avfall etc eller vid vistelse i närheten av patienter till vilka administrerats radioaktiva substanser. Undersökningen avsåg i första hand att klargöra on personal vid nuklearnedicinska avdelningar vanligen är kontaninerade, internt eller externt, och i så fall bestämma framför allt den interna kontanineringens nivå och sammansättning. Dessutom avsåg undersökningen att utreda på vilket sätt kontanineringen skett och om det finns någon korrelation till de dagliga arbetsuppgifterna* Undersökningen inriktades speciellt på de radionuklider son användes mest inom sjukvården, nänligen jod-131 och teknetiun-99a» Kontanineringen av dessa ännen i tyreoidea och på händerna har nätts på 46 personer från isotopavdelningarna vid karolinska sjukhuset och södersjukhuset. Mätutrustningen son användes var en av strålskyddsinstitutets

6 5. helkroppsräknare, den s k "open-booth"-nätaren. Känsligheten ned den nätuppställning son användes var hög, Detekteringa-gränsen för jod-131 och teknetiun-99n i thyroidea var 0,1 nci vid en nättid av 10 nin. Mätningarna utsträcktes i tiden från februari 1971 till december 1971 för att inverkan av tillfälliga fluktuationer i kontanineringanivån skulle undvikas. i i Luftnätningar gjordes ned hjälp av ett speciellt iordningställt filtersysten för jod, bestående av ett partikelfilter och adsorptionsfilter kopplade i serie. Totalt 46 luftprover insamlades från augusti 1971 till decenber 1971» Luftproverna togs från olika arbetsplatser inon avdelningarna, de flesta från "hot-lab". Luftinjanfcinpen skedde under arbetstid och ned ungefär sanna nängder son en person nomalt andas dvs ca 12 l/min, Mätningen av luftfiltren gjordes ned hålkristall och nåi^gteanalbanalysator Identifiering av insaulade radionuklider gjordes genon utvärdering av y-spektrun och halveringstidsbestänning* Detektionsgränson var för jod-131 0,001 pci/l luft vid en insanlad luftnängd av 4 n * Resultaten av nätningarna visar att personalen vid de två undersökta isotopavdelningarna har en kontaainering av jod-131 och teknetiun-99a såväl internt son externt till följd av den onfattande kliniska användning son dessa Båda radionuklider har* Den uppnätta nängden i thyreoidec var av storleksordningen 1 nci för vardera av de båda radionukliderna* Extern kontaninering av sanna storlek son den interna påvisades på händer och i hår* Vid enstaka nätningar registrerades även andra typer av radioaktivitet, av storleksordningen 1 nci. vilka direkt kunnat återföras till resp persons arbete den näroaste tiden före nätningen* Den interna kontaninoringen har för jod-131 till ungefär hälften skett gonon inhalation av luftburen radioaktivitet och till hälften via intag genon ounnen orsakad av den externa kontanineringen* Denna slutsats drogs på grundval av de i tiden utsträckta nätningarna av de luftburna radionukliderna i avdelningarnas "hot-lab",,där en luftkoncenti.tion av i genonsnitt ca 0.05 pci jod-131/l hade uppnatts. (Jnf (MPC)> för 40 tin arbetsvecka 9 pci/l).

7 6. Även personalen vid vårdavdelning för patienter son behandlas ned jod-131 uppvisar intern kontaninering av sanna storlek son personalen vid isotoplaboratorierna* Detta huvudsakligen till följd av luftburen jod-131 från patienterna. Den interna kontanineringen av teknetiun-99 n kan till övervägande delen hänföras till intag genon aunnen via kontaninerade händer, efterson iiä luftbpren teknetiun-99ra av betydelse inte kunde påvisas. Ett konstant thyreoideainaehåll av 1 nci jod-131 ger upphov till en årsdos av ca 0,2 ren till thyreoidea. Detta värde kan jänföras ned dosen från naturlig radioaktivitet son är ca 0,1 ren och ned MPB för jod-131 0,7 nci dvs 0,14 nci i thyreoidea för radiologiskt arbetande personer. Årsdosen från Hen interna kontacineringen av teknetiuthjjfc 1 är nycket nindre än årsdosen från jod-131» Undersökningen gjordes i saoarbete ned fysikerna vid nännda sjukhus» 3 (c) Utveckling av aetod för profili Åtninr: av snå nängder järn-59 ellor andra y-strålande nuklider ned y-energier över 1 MeV, Den i föregående årsrapport beskrivna aetoden för profilnätning har under året använts vid några kliniska studier av den aktiva benmärgens fördelning hos patienter ned hjälp av järn-59» Metoden innebär att nan erhåller en otrft-detaljrik profil genon korrigering för translkissionen av y-strålning genoa kollinatorernas sidor ned bibehållen känslighet hos uätaren. Felkällorna hos metoden koir.ier att studeras ytterligare* Detta konaer att göras bl a vid de fortsatta nätningarna på ett större patientoaterial son ska ge underlag för bedöuning av den kliniska nyttan* Ovan nännda netod har även använts och visat sig vara värdefull vid profilnätningar av kalciun-47 i nönniska* 3 (d) I syfte att uppskatta strålbelastningen på patiaiater, som erhållit intravenösa injektioner av 75 Se-rjärkt natriuoselenit för diagnos av lungcancer respektive lynfou, har studier av en grupp patienter påbörjats* Några av dessa skall följas från början genon profilnätning ned linjär scanner sant blodsnätning i hålkristall. De övriga patienterna skall aätae i helkrcppsuätare ca 6'c4nader respektive 12 månader ef-tet? i

8 7. Den administrerade aktiviteten är ca 400 halveringstid av 120 dagar. 75 i ' Se ned en fysikalisk Vår avsikt är att fraoledes följa patienterna så att utsöndringsförloppet under det första året efter adninistreringen kan kartläggas. 3 (e) Vidareutveckling av apparaturen för helkroppsnätningar t Parallellt ned undersökningar av radioaktiva ännens uetabolisn i nänniskokroppen sker ett utvecklingsarbete för att underlätta och förbättra nätuetodiken, Exenpel därpå är följande: 1. Manöverlåda ned elektronik sou styr nätprogranaet i helkroppsscannern har innonterats. Val av ett flertal olika nätprogram både automatiska och nanuella kan göras. Härigenom underlättas nätningarna santidigt son den totala nättiden förkortas. Speciellt gäller detta vid profilnätningar. 2, Ändring av rörelseschenat hos kristallerna vid helkroppsnätning ned holkroppsscannern. Det fel son uppstår vid nätning av objekt ued ojänn geonetrisk fördelning av radionukliden har därigenon ninskats. 3 (f) Halten av i nejeriujölk t Mcitprograixiet onfattade under nejerier, av vilka 4 (Västerås, Nässjö, Göteborg och Maluö^L används för beräkning av ett representativt nedelvärde för landet. Under oktober lades nejeriet i Nässjö ned och son ersättning valdes nejeriot i Eksjö, dit huvudparten av den ujölk son tidigare fördes till Nässjö nu går. Sanranlagt nättes 271 njölkprover, vilket motsvarar 70 5» av planerade antalet prover. Proverna var relativt jänt fördelade över året. Det beräknade landsnedelvärdet för varje nånad har tidigare uppvisat säsongsvariationen ned topp under betessäsongen. Detta var dock ej fallet under Årsmedelvärdet var för år pci/l jänfört ned 26 år Den tendens till ökning av halterna, son kunde konstateras föregående år, tycks ha övergått i en ninskning. Denna är ner markan. än vad son frångår av årsnedelvärdet, eftorson halten under vinter» säsongen beror av 137 Cs halten i föregående års skörd och son i sin tur är korrelerad till halten i betet.

9 8. Under 1969 och 1970 uppnättes annärkningsvärt stora högsta halter i njölk från Tärnaby (13OO-I5OO pci/l). Under 1971 var den högsta uppnätta halten 685 pci/l och under pci/l (vecka 37). 157 Cs halten i njölk från Tärnaby har ej ninskat i sanna takt son för njölk från övriga nejerier; 90 3 (if) Halten av Sr i nejerinjölk Analyser ned avseende på 90 Sr i njölkprover från sauna nejerier, son urdersökts ned avseende på 137 Cs f fortsattes under året. Analysfrekvensen QQ för Sr har son regel varit 1 prov/nånad och nejeri. Landsnedelvärdet beräknas såson det aritnetiska nedelvärdet av halterna från 8 nejerier, vilket har visat sig ge ett representativt värde. Detta beror på att den geografiska variationen ej är så stor för ' Sr son för Cs i nejerinjölk f för vilket ett representativt landsnedevärde ej kan erhållas på detta sätt. Årsnedelvärdet för 1972 var ca 6 pci/g Ca och har ej ändrats signifikant sedan föregående år. Det högsta uppnätta värdet var under pci/g Ca för njölk från ÖJärnaby under augusti. Det lägsta värdet var från Visby för vilket halterna varierade nellan 2 och 4 pci/g Ca undor året. En Fäsongsvariation ned naxinun under betesperioden;; liknande den son har konstaterats för Cs halten i njölk förekonner även för' Sr halten nen är avsevärt nindre. En dylik säsongsvariation har kunnat konstateras även under 1972 till skillnad från vad son är fallet för *'Cs. 3 (h) Cs/Sr- förhållandet i njölk Cs/Sr-förhdllandet beräknas son rörhållandet nellan pci *'Cs per gran kaliun och pci y 90 Sr per gran kalciun. Ur beredskapssjnpunkt är det värdefullt att ur den^nkla y-spektronetriska 137 Cs nätningen prelininört kunna uppskatta Sr halten. Den ökning av Ss/Sr förhållandet son noterdos för sonnarvärdena under 1970 och 1971 har fcljts av en ninskning. Detta-beror på att cesimihalten i njölk har ninskat ner än strontiunhalten» Vintervärdena är av sanna storleksordning son 1971» Ingen säsongsvariation kunde noteras under året i notsats till de senaste fen åren ned naxinua under sommaren och nininun under vintern. En dylik säsongsvariation har befunnits indikera färsk fallout. I njölk från de större jordbruksområdena ' varierade under dret Cs/Sr förhållandet frän nycket låga värden, 1, upp till 4 under det att det visade värden på onkring 9 (j-30) i mjölk från f jällonrådet.

10 9. 3 (i) och i olika födoännen För de livsmedel, son ej ingår i speciella nätprogram» har nätningar på stickprovsbasis fortsatts* Under 1972 inköptes i allnänna handeln olika slags livsaedel och nättes ned avseende på Cs och Sr, Storleksordningen på halterna var desanoa son uppnättes under 1971* 1 ^7 3 (j) Korrelationen nellan halten D Cs i njölk och kött 4 Vid veterinärhögskolan utförs på uppdrag av strålskyddsinstitutet y-spektronetriska nätningar på nötkött och fläsk. Resultaten bearbetas på strålskyddsinstitutet fraoför allt för jämförelse ned aktiviteten i några livsnedel speciellt njölk. Efterson det är enklare både nättekniskt och adninistrativt att göra nätningar på njölk än på andra livsmedel är det ur beredskapssynpunkt av värde att veta sanbandet nellan aktiviteten i mjölk och nötkött resp. fläsk. De beräknade och uppnätta 137 J Cs halterna i nötkött och fläsk har sedan 1963 visat en relativt god överensstämmelse. 1 ^7 3 (k) Saaband nellan Cs deposition och kontaninerin/r av njölk t Försök e.tt härleda ett sanband nellan uppnätta nedfallsnäagder och koncentrationen i njölk har gjorts sedan början av 1960-talet på nånga håll bl a i Sverige. Alltefterson fler data under längre tid ned olika relationer nellan direkt och indirekt upptag i växterna har erhållits har tidigare härledda modeller visat signifikanta avvikelser, och nya enpiriska saufeand har härletts i flera länder. Syftet ned de härledda kvantitativa sanbanden är att kunna göra prognoser över befolkningens intag av radioaktiva föroreningar via kosten. 137 Den gjorda undersökningen avsåg kontanination ned J Cs av njölk under perioden Modellen har anpassats efter tre orter, Stockholn, Göteborg och Kiruna. Stockholn valdes på grund av den stora befolkningsgrupp, son berörs vid en kontauinering av njölken. Göteborg' är intressant 137 då nederbörden på Sveriges västsida är stor, vilket nedför en hög -"Cs deposition i narken. Slutligen valdes Kiruna, efterson vegetationen är nagrare i norra Sverige. Detta nedför att boskapen betar över större områden och 1^Cs halten i mjölken blir högre än i njölk frän Stockholn och Göteborg trots att depositionen i narken är lägre än för båda dessa områden.

11 10. Indelningen av primärvården gjordes helårsvis ned början 1:a naj. Denna tidpunkt valdes, då boskapen antogs börja en ny betesperiod denna oanad. Djuren fdr färsk föda darned "ny" kontaoinering. Följande nodell visade sig vara lämpligast: i m. = b, r i-t' e r. t=o + c.-t där n.= Cs halt i njölk, pci/l, nedelvägde undor år i, ^" r. = J Cs deposition under år i, nci/kn, b och c a konstanter T, och = halveringstider Depositionen före år 1956 antogs vara försumbar, efterson den föra detta år påverkar n. i ringa grad, T. och 3L förutsattes var nindre eller lika 1 ii. H ned den fysikaliska halveringstiden, 30 år. Med hjälp av ett datorprogran beständes konstanterna b och c ned ninsta kvadratnetoden för olika värden på T. och IL. Medelfelet beräknades för varje enskild observation, varefter det T, och T-, valdes, son gav det lägsta medelfelet. Resultatet blev T B b c " 30 Göteborg 0,6 9,05 0,18 Stockholn 0,6 30 6,60 0,13 Kiruna 2, ,9 3,60 Med användning av ovanstående konstanter i ekvation 1, erhölla den enskilda observationens nedelfel son 6 pci/l för Stockholn, 10 pci/l ör Göteborg och 7 pci/l för Kiruna. Dessa avvikelser tycks inte vara 137 speciellt beroende av hög dsposition eller hög J Cs halt i mjölken, vilket bl a nedför att den procentuella avvikelsen blir varierande. För Kiruna var den naxinala avvikelsen 4 % nedan Stockholms maximala avvikelse var 25 % 3(1) 137, Cs i renkött Vårt program för mätning av renkött, som pågått sedan 1961, har fortsatt under året. Provtagning har skett dels efter vinterslakten, dels efter höstslakten från olika områden. Vinterslakt sker dock numera 1 Allt mindre onifattning och får allt mindre betydelse ur konsumtionssynpunkt* Från vinterslakten 1972 erhölls följande resultat:

12 11. Onrdde L M Plats Lainiovuona Veadalen Brändåsen LÄvnäsvallen nci 137, CsAc 18,5 21,0 27,2 26,2 33,0 40,1 35,6 Eran höstslakten 1972 har proverna ännu ej inkomit# Varje värde avser ett köttprov. Spridningen av värdett.för varje plats bör alltså uotsvara spridningen av halterna i kött från olika rerar. Det har le senaste åren varit svårt att erhålla prover i önskad omfattning trots att antalet prx>vtagningsonråden, sou 1967 iiinskades till 4, åter ökats till 13. De erhållna resultaten är därför behäftade ned den osäkerhet, son nödvändiga korrigeringar för uteblivna prover nedför. Under året har även försenade prover från 2 onråden från hästslakten 1971 erhållits* När dessa oätresultat nedtogs i nedelvärdet för hösten 1971, erhölls ett resultat, son ej avvek från det aedelvärde son tidigare räknats på endast 4 ouråden. Son medelvärde för vinterslakten 1972 korrigerat för urvalet, erhölls 24 i 9 nci/kg (1 S,E.), Detta värde är ca 50 # hö^re än det lägsta (1969) och ca 40 $ av det högsta (1965) landsnedelvärdet erhållna från vinterslakt. Ingen signifikant förändring av kontaiiineringsnivån har kunnat noteras sedan år Sedan början av nätprograonet för renkött (1961) och frän till 1968 var skillnaden nellan aktiviteten i prover från vinterslakt signifikant högre än i prover från höstslakt. Sedan 1969 har någon sådan säsongsvariation ej kunnat noteras. 3 (n) 137 Cs i nänniskokroppen För att följa förändringen av *'Cs balten i nänniska har sedan 1969 mätningar utförts ned helkroppsräknare på personer vid institutet* Genon att sanuansättningen av denna grupp ändrats något år från år används individuella viktningsfaktorer för att konptnsfsa för detta, Därigenon kan de relativa förändringarna i gruppens o»delvärde studeras sou funktion av tiden. Däremot är det ej säkert att XMultaten absolut sett är representativa för

13 12. Med den nunera använda nättiden av 40 minuter är totalfelen i det viktade uedelvärdet ned nu förekocoande halter ca 7 % värdena har varit nellan 11 och 119 pci De individuella Cs/g K *nder Det viktade nedelvärdet är Tor pci 157 Cs/g K eller ca 5 nci 157 Cs, vilket är ca 17 # av den högsta halt som uppnatts (domaren 1964), Den sedan kontinuerliga nedgången av kroppshalten Cs, son kunnat observeras frän till år 1970, har under de senaste tre åren följts av en 137 oförändrad nivå. Detta beror på att J Cs halten i vissa livsnedel har varit oförändrad under de senaste åren. 3 (n) y-strålnincen frän narken Mätning av y-strålningen nära narknivå (2*5 n ovan nask) utförs kontinuerligt på 24 platser i Sverige ned automatiskt registrera^ jonisationskanuare. För 5 av dessa görs fortfarande en noggrann analys av nätresultatet, under det att utvärdering för de övriga sedan 1967 endast görs för sormarsäsongen, då de naturliga variationerna i y-strålningen är nindre och det följaktligen är lättare att se snå tillskott från radioaktivt»*fall. t Det årliga strålningsbidraget från fallout hade ett naxinun år 1963 (24 nr/år) och avtog sedan kontinuerligt till 10 ob/år 1965, varefter inga signifikanta rörändringar har förekommit. Värdena avser snöfria förhållanden. Genon att snötäcket absorberar en viss del av strålningen erhålles ett något nindre värde för den verkliga exponeringen ovan nark, 17 nr/år (1963) resp 7 nr/år, Bidraget från fallout till strålnings- 137 nivån ovan nark beror huvudsakligen av 'Cs från kärnvapenproven 1961 och 1962 ned visst tillskott av färskt nedfall frän senare kärnvapenprov. 3 (o) Svenska befol&ninfrens inta/; av cesiun-137 sant en uppskattning av den frenetiska populationgdoson frän det radioaktiva nedfallet Gonaddosen från det radioaktiva nedfallet beror huvudsakligen på kroppsinnehållet cesiun-137 och på y-strålningen från extern deposition. Det för Sveriges befolkning genonsnittliga intaget av cesiuo-137 via födan har för den undersökta 10-årsporioden beräknats vara störs* år 1964, 140 nci per person och år, ned en minskning under 4 är till ca 20 nci per person och år, ett värde son har varierat obetydligt under den återstående delen av perioden. Vid jänförelse nellan de undersökta områdena öar det genonsnittliga cesiuo-137 intaget via födan visat sig vara störst för Norrland och oinst rör Skåno, grovt sött 150 /o respektive 50? av nedelvärdet för landet. Den relativa fördelningen av bidragen från olika födoännen har undersökts* Under de är då

14 13- nedfallet var son störst var njölk, kött och spannoål de största bidragsgivarna ned tillsannans ca 70 $ av totalintaget via födan* Under senare år med lägre totalintag har renkött och fisk påverkat bilden och torde tillsaunans bidra ned nära hälften av den svenska befolkningens genoosni.ttliga intag av cesiun-137, dock ned stora variationer nellan de undersökta områdena* Santliga beräkningar avser medelvärden och rrycket stora variationer från person till person förekonaer* i i Ur det uppskattade cesiun-137 intaget har det genonsnittliga kroppsinnehållet av cesiun-137 beräknats och jänförts ned några grupper personer, vars kroppsinnehåll cesiuo-137 har följts under en följd av år genon helkroppsoätning. Den genomsnittliga genetiska årsdos till Sveriges befolkning, son kroppsinnehållet cesiun-137 har givit> har befunnits vara ca 7 orad under år 1964» då intaget av cesiun-137 var son störst och varierade nellan 5 och 8 nrad för de undersökta områdena. Dessa värden har sedan ninskat till ca 1, nrad/år under den senare delen av perioden ned en variation nellan områdena av 0,5-1,5 nrad/år. Dostillskottet till gonaderna från den externa /-strålningen från fallout har uppskattats till ca 4 nrad son genonsnitt under år 19&3» då den externa y-strålningen var son störst» Suiman av dos tillskotten från kroppsinnehållet cesiun- 137 och från den externa y-str&lningen har visat sig ge värden av ungefär sanna storleksordning för de olika områdena på grund av att områden ned låga interna dostillskott har höga externa* Vid oaxinun son inträffade under var surnan av dostillskotte* ca 9 nrad/år. Under den studerade 10-årsperioden kan sunnan av årsintagensdose connituent till den svenska befolkningen btrikiias till 16O-XX)6 ^lanrad, varav ca nanrad härrör från år 19^4, då cesiun-137 intaget var son störst» On årsdosen till gonaderna från extern strålning adderas fås totalt under 10-årsperioden ca 3OO 000 nanrad till den svenska befolkningen* Inget åldersberoende har införts i beräkningarna» Vad gäller dosberäkningarna från internt deponerat cesiun-137 är den absorberade gonaddosen för vuxna större än för barn vid sanna intag* Detta motverkas av att aatkonsumtionen för tonåringar i allnänhet är större än för vuxna* För dosberäkningen vid extern bestrålning av en noraalt saonansatt befolkning innebär det använda beräkningssättet en underskattning av gonaddoseraa av storleksordningen 20 $ For att få gonaddosen till den fertila delen av befolkningens skall de givna populationsdoserna oultipliccfas mod Kaktorn 0,50*

15 14. Jämförelse har gjorts ned den naturliga strålningen* Gonaddosen från naturlie extern /-strålning frånfryggnarlsnaterial och nark sant kosmisk strålning och från radioaktiva ämnen i kroppen har uppskattats till mellan 70 och 140 arad/år för den svenska befolkningen. Detta är medelvärden och större variationer från person till person kan förekonaa* Kärnvapenproven har alltså under det år då dostillskottet var son störst bidragit ned a 10 till den absorberade dosen från naturlig strålning. För hela den studerade 10-årsperiodcn utgör den Genetiska populationsdosen ca 4 % av gonaddosen från den naturliga radioaktiva strålningen» 3 (p) Kalibrerin/*ar och.jämförelser SSI:s deltagande i UKO:s"interconparison program", son ingår i dess "environmental radiation surveillance program" har fortsatt under året* Detta år har jämförelser mellan de deltagande laboratoriernas bestämning av strontiua-90 och kalcium i prover av djurben ned olika aktivitetshalter gjorts. I IAEA: s re i har bestämning av toriuu och kalcium i ett jordprov gjorts. Vi har dessutom deltagit i ett av IAEA, organiserat "milk interconparison run" för snabbanalys ( < 4 tin) av strontium-9of jod-131, cesiun-137 och barium-lantan-140 i mjölkprovcr aed tvä olika kontanineringsnivåer. Resultaten har varit goda* 3 (q) Bestämning av absorberad dos i vävnadsekvivalenta material t Son framgått av anslaosansökan för budgetåret 1972/73 avsåg årets arbete undersökning av möjligheten att använda plastscintillatorer för bestämning av absorberad dos* De undersökningar som utförts gäller dosimetriegenskaper hos plastscintillatorer, fotodioders användning för mätning av scintilla» tionsljuset samt optimering av signalbehandlingsmetoden* Dessutora har några sidospår uppenbarat sig och bevakas på olika sätt* Man kan associera LET-beroendet hos plastscintillatorns konverteringseffektivitet ned dosiat beroendet vid höga dosrater - mycket intressant ur mkrodosinetrisk synpunkt och ned uppenbara paralleller t ex beträffande cellöverlevnadskurvor* Kontakt har tagits ned fysiska institutionen, Lund (Mikael Jensen) son eventuellt har resurser för teoretiska beräkningar på området* Signalbehandlingen för fotodioder bör ha intresse** inte bara då dioden används för ljusmätning* utan även då den direkt används fcr nätning av joniserande strålning* Vi avser att publicera en notis om detta* Vidare har litteraturstudierna över möjligheten att använda flytande kristaller som ljuschopper antytt* att dessa kunde vara intressanta som dosinotrar, speciellt sådana kristaller eon är uppbyggda av orrsmit LÖT..

16 DOSIMETHIEGENSKåPER HOS PLÅSTSCINTILLATQRER Nedanstående utgör ett saoaandrag av en oaf at tände diskussion av ljusproduktion och ljusuppsaaling ur en projektrapport från soooaren 1972 som huvudsakligen avser arbete utfört dessförinnan aed stod från Cancerföreningen i Stockholo. J)e flesta uppgifterna nedan är tillämpliga på plastscintillatorn NE 102 A från Huclear Enterprises. Konverteringseffektivitet; Ljusenergi _är ca 0,02 abs. strålningsenergi Effektivitetens teaperaturberoende: storleksordningen 0,1 # / C Konverteringseffoktiviteten avtar ungefär exponentiellt iaed den totalt absorberade dos som scintillatorn erhållitj ca 1 f> per Mrad, Vid höga dosrater oinskar effektiviteten; storleksordningen är 0,1 $> vid 1 kr ad/puls för acceleratorpulser med några mikrosekunders pulslängd (t ex kliniskt använda betatroner och linjäracceleratorer) Defekter och orenheter vid scintillatorytan minskar effektiviteten. Vid avstånd från scintillatorytan upp till ca 5 aa kan konverteringseffektiviteten vara nedsatt ned något tiotal procent. För scintillatorer med dimensioner av några ena kan ett fel på 1 % uppstå. Strålningens LET inverkar på konverteringseffektiviteten. Ljusmängden ökar visserligen lineärt ned energin hos totalabsorberade infallande elektroner men denna kurva är nollpunktsförskjuten så att den extrapolerad ger ljusutbytet noll vid en energi av några kev. Ett flertal effekter kan vara inblandade här (bl a elektronspridning, yteffektcr enligt ovan sant LET). Felets storlek kooraer att bero på elektronspektruas utseende men kommer sannolikt att understiga 1 % så länge nan utnyttjar primär foton- eller elektronstrålning ined iaaxinienergier över några hundra kev. Problem av praktisk betydelse kan nian därför främst vänta sig vid konventionell röntgenstrålning och närbestrålningsröntgenstrålxiing* En korrektion på flera procent koraner att behövas. Korrektionens osäkerhet borde för konventionell röntgenstrålning hålla sig under någon procent» För närbostrålningsröntgenstraining kan osäkerheten tänkas bli åtskilliga procent. Cerunkovljus bidrar med ca 1 % av totala ljusutbytet vid elektronstrålning från 32

17 16. Effektiviteten i ljusuppsanlingen har studerats ganska ingående och uppskattats till drygt 60 $ för en prototyp av stj-npad kon-fom, volyu ca 1 ca 3 (figur 1). Prototypen har bestrålats varvid en fotodiod använts son ljusdetektor. Beräknad känslighet var 1.4-3#1 nc/rad (osäkerheten i beräkningen gäller fränst dioden). Uppnatt känslichet var resp» 1,1 och 1,8 nc/rad ned två olika dioder. Hotsvarande känslighet har nan hos en jonkanoare ned ca 5 en volyn. ANVÄNDNING AV POTODIOD FÖR SCINTILL/iTIONSLJUSMÄaiNING För ljusliätninr kan nan tänka sig en konventionell fotonultiplikator. en fotodiod eller en nyli^-en tillgänglig- typ av fotonultiplikator sou i princip är en fotckatod-försedd elektrooultiplikator. Den senare skall ägnas uppoärkseuhet längre från i projektet» Hittills har de båda förstnämnda jänförts. För fotonultiplikatorn talar den höga känsligheten och dess relativa okänslighet för direkt påverkan av joniserande strålning. Fotodioden har bl a bättre linearitet och stabilitet sant är nindre klunpig än fotonultiplikatorn och nindre känslig för nagnetiska och nekaniska störningar. Den har dessuton en högre onvandlingaeffektivitet från ljuskvanta till elektriska laddningspar, nen saknar i gengäld inre först^rkningsnekanisn, vilket nedför att yttre förstärkare naste anslutas, I De faktorer son visat sig ha betydelse då dioden använde i en detektor (figur 1) är franför allt ljusuppsanlingsfömåga, fotodiodens- och operatipnsförstärkareiis brusegenskaper sant fotodiodens egen känslighet för joniserande strålning. De två förstnämnda faktorerna beror i huvudsak på detektorkonstruktion och val av komponenter, oédtn inverkan av diodens egen strålningskänslighet beror av den aktuella oätgeonetrin. För att meå. tillgängliga nedel kunna optinera detektorsystenet sant fastställa nätbarhetsgränser har beräkningar utförts ned minidator och ett flertal parametrars kvantitativa betydelse för resultatet har kunnat kartläggas. SVå olika ytbarriärdioder har undersökts, en av djupdopad typ och en av Scho ttky-barriärtyp Resultaten visar att den lägsta nedre gränsen för oätbarhet ned en procents precision ligger i intervallet 0,2-2 rad/min vid en scintiilatorstorlok enligt figur 1 (notsvarande 1,37 g vävnad) och 10 sekunders nättid. Hotsvarande övro gräns ligger ca 5 tiopoten»«r högre, dvs även dosinetri vid acceleratoror för radioterapi skulle växa no*jli{j.

18 17 UNDERSÖKNING AV AIIEKNATIVA SIOlALBEHANDLINGSMBTOIiEJl FÖR FOTODIODHl Den enklaste och domed vanligaste sicnalbehandl ingsoetoden för scintillationsdetéktorer bygyer på principen för "rak detektering 11, dvs det ljus son genereras i scintillatorn vid bestrålning leds direkt via ljusledare till ljusdetektorn, där ljusenergin konverteras till elektrisk laddning soa registreras analogt ned en laddiiingsförstärkare. Denna typ av analog informationsöverföring har visat sig go uätfel pga tenperaturdrift och förhållandevis hö/r bruseffekt i elektroniska komponenter sant strålningsinducerade strönpulser i ljusdetektorn. För att korrigera resultatet för den senare effekten raste bakgrutidanätnincar göras, vilket-begränsar användbarheten och komplicerar oätförfarandet. En alternativ uon tekniskt aera komplicerad metod, bygger på principen för "koherent detektering 11, där den infomativa signalen från scintillatorn noduleras ned en frekvens son ur Överföringssynpunkt är lämpligare t ex ued hänsyn till bruseffektens spektraltäthet. i Beräkning av olika hruskonponenters storlek och effekttäthetsspektrun har gjorts genon databearbetning av värden från experimentella nätningar och datamad enligt relativt komplicerade fomler ned ett flertal variabler. Data för några av marknadens bästa förstärkare har använts. Resultaten visar, att ned den bästa förstärkaren (Burr-Brown 5291/14) kan koherent detektering förskjuta^nätbarhetsgränsen en faktor 5-10 nedåt, ned en nodulatorsfrekvens netto 30O-1000 Hz, Diodens och förstärkarens teoperaturdrif t blir försumbar och den av joniserande strålning i dioden inducerade signalen elinineras, bortsett från att den fortfarande bidrar till att öka de statistiska fluktuationerna. Vid koherent detektering kan nan välja att använda dioden självgenererande eller förspänd i bakriktningen (vid rak detektering är det senare uteslutet p g a temperaturdriften hos den höga backströonen). Brusvärden blir ungefär desaxma i båö>. fallen, nen nöj ligen nedför den vid förspänning ökade känsligheter for joniserande strålning (högst en faktor 3) att det självgenerarande arbetssättet är att föredra. Efterson experimentella mätningar enligt principen on koherent detektering ej utförts har eventuella nackdelar ned denna typ av detekteringsförfärande ännu ej undersökts* För halvledare son själva används son detektorer vid doeinetrinätningar bör koherent detektering kunna förbättra signal-brus förhållandet vid kontinuerlig bestrålning. Vid pulsad strålning kan förbättring förmodligen

19 J (r) SuEpary in Byrlish.8. The research for which account is given in this report consisted of investigations on lov activity netabolisa of radioactivity in nan, natuaally occurrinox-eaitters particularly in air, and various problems related to wide-spread environnental contamination and radioecology. The aim of the studies of the a-eoitters is to develop methods of ueasurenents of low levels of radiuo-226 and radon-222 in the huuan body by C neasuienents of the exhaled air and to measure naturally occurring radioactive substances in the environment (with special enphasis on radon in nines). Other projects include a follow-up of the environuental situation with regard to radioactive fallout, particularly in uilk. Measurecents were uade with various types of equipment for low p counting and y-spectronetry, including whole body counting. Studies were node of correlations between various quantities such as uilk activity and the content of cesiui>-137 ia neat and pork. Levels of environtiental contamination in Sweden for 1572 are reported. A research progran has been started ön the use of plastic scintillators for absorbed dose determination. The calibration will be perforned using total absorption of the beta radiation fron known radioactive sources. Å literature survey indicates a possible accuracy of about one per cent i in the absorbed åose determination. Experiment with photodiodes have shown that under certain conditions their inherent sensitivity to ionizing radiation will nake then unsuitable for the light detection. 4.

20 5* Utgivna publikationer blikationer Havlovic. V. and Snihs y JO.: Behaviour and size Distribution of Natural Radioactive: Ions* Archives of Environmental Health 2, June 1972* American Medical Association. (b) Stencilerade rapporter Falk, R., Magi, A., Sarby, B.: Undersökning av radioaktiva föroreningar hos personal vid nukleamedicinska avdelningar. SSI: 1972-O33.» t Falk, R. och Eklund, G.: Cesiuu-137 i strålskyddsinstitutets kontroll» Grupp SSI: Kraepelien, T.: Sanband nellan 137 Cs deposition och Kontanination av njölk i Sverice. SSI: Ha^bere, N.: Halten av cesiuu-137 i nejerinjölk SSI: Suonela, J., Sörensen, A.: Halten av strontiun-90 i nejeriujölk SSI: Swedjenark, G A.: Svenska befolkningens intag av cesiuo-137 under åren sant en uppskattning av den senetiska populationsdosen från det radioaktiva nedfallet. SSI: Swedjenark, G A,: Tba content of cesiur>»137 in Swedish reindeer neat 1972 t SSI: Swedjenark, G A.: Correlations between cesiun-157 in neat and nilk SSI: Swedjenark, G A,: The ratio between cesiuo-137 and strontiun-90 in nilk, SSI: Övrigt Bestännin/: av absorberad &os i vävnadsekvivalenta naterial. En intern projektrapport på 41 sidor sannanställdes i augusti En rapport ned titeln "Absorberad dos-bestöoning ned vävnadsliknande plast-* scintillatorer och ljusiiätände halvledare" presenterades vid Medicinsk riksstänna 1972.

21 t scintillator phot odiode I. shield 0.3 mm Al. 2.5 mm Fi fl. 1 Uppbyggnod ov ploit»cintilkition«fct*ktor mod fotodiod i anslutning till dolprefokt, oyi ndo dbtotborad dotm#d vttvnodiliknande plotttcintllkiforor