Ekologisk transport och stråldoser från grund vattenburna radioaktiva ämnen

Transkript

1 4 Ekologisk transport och stråldoser från grund burna radioaktiva ämnen Ronny Bergman Ulla Bergström Sverker Evans AB Atomenergi POSTADRESS: Kämbrinimékfht, Fack. 24Stockholm. TMMfo <*-794

2 EKOLOGISK TRANSPORT OCH STRÅLDOSER FRAN GRUNDVATTENBURNA RADIOAKTIVA ÄMNEN Ronny Bergman Ulla Bergström Sverker Evans AB Atomenergi Denna rapport utgör redovisning av ett arbete som utförts på uppdrag av KBS. Slutsatser och värderingar i rapporten är författarens och behöver inte nödvändigtvis sammanfalla med uppdragsgivarens. I slutet av rapporten har bifogats en förteckning över av KBS hittills publicerade tekniska rapporter i denna serie.

3 Studsviké Al ATOMENERGI SWEDEN Ekologisk transport och stråldoser från grundburna radioaktiva Smnen TPH-SH-8 R Bergman, U Bergström, S Evans D9 Cj SAMMANFATTNING Omsättning av radioaktivt material, som nått biosfären med grundvattnet studeras med avseende på stråldoser till kritiska grupper och befolkning. De huvudtyper som diskuteras för utflöde av radioaktiva ämnen i biosfären är: utflödet sker till dalgång med brunnar utflödet sker till insjö utflödet sker till Östersjön nära kusten Beräkningar av dosbelastningen görs med matematiska modeller av sinsemellan förbundna ekosystem på lokal, regional, intermediär och global nivå. Det intermediära systemet avser Östersjön. Den matematiska analysen baserad på så kallad kompartmentprincip omfattar även enkla sönderfallskedjor med dotternukiider genererade under ekologisk omsättning av modernukiid. Dosberäkningarna avser radiologiskt intressanta långlivade nukiider i upparbetat avfall. Dosbelastningen har analyserats för idealiserade utsläppsförlopp representerande inflöde av radioaktiva ämnen till biosfären under kort tid samt inflöde styrt av konstant ut läkning från källa i kontaktytan mellan geosfär och biosfär. Beräkningarna omfattar även kall styrkor med hänsyn till olika läckageföriopp i bergrum och fördröjj? ningår genom geologisk transport från förvar till biosfär. 8 8

4 AKTIEBOLAGET ATOMENERPI TPM-SM SUMMARY Turnover of radioactive matter entering the biosphere with ground water has been studied with regard to exposure and dose to critical groups and populations. The main alternatives considered for outflow of radioactive effluents to the biosphere are: outflow in a valley containing we IK outflow to a fresh-water lake outflow in a coastal region of the Baltic Sea Mathematical models of a set of coupled ecosystems on local, regional- intermediate- and global levels have been used for calculations of doses. The intermediate system refers to the Baltic Sea. The mathematical analysis, based on first order kinetics for the exchange of matter in a system according to compartment principles, also includes products in decay chains, i.e. daughter nuciides generated by decay of nuclides under ecological cycling. The time dependent exposures have been studied for certain long-lived nuclides of radiological interest in waste from reprosessed fuel. Dose and dose commitment have been calculated for different release patterns comprising idealised episodes for outflow to the biosphere during short periods and outflow governed by constant leakage from a source on the border between geosphere and biosphere.

5 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sida SAMMANFATTNING SUMMARY INLEDNING MODELLER k OCH EKOSYSTEM Matematisk model Kontaktytor mellan Geosfär och biosfär Reservoarstorlekar Omsättningsprocesser EPONERINGSSITUATIONER 3. Exponeringsvägar i olika ekosystem 3.2 Mekanismer för upptag i födoämnen Ii. STRÅLDOSER 6 4. Dos till individer i närzonen 8 k.2 Kollektiv dos och dosinteckning 8 k.3 Doser vid olika inflödesvägar och inflödesförlopp 2 MODELLPROGNOSENS TILLFÖRLITLIGHET OCH PRECISION 2 5. Model lutformning Exponeringsvägar Numerisk approximation Variationer i utbytet mellan ekosystemens reservoarer Variationer i dietsammansättning och upptag genom näringskedjor 2k 5.6 Variationer i befolkningsfördelning Modellens relevans i ett långsiktigt perspektiv 26

6 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM Figur Figur Tabell Tabell Tabell Tabell Tabell k 5 REFERENSER APPENDI

7 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM INLEDNING Grundvattnet förbinder områden under markytan med biosfären. Transporten av grundburet material är emellertid i allmänhet en mycket långsam process. Det kan ta tiotusentals år för grundvattnet med ursprung från nederbörden att åter nå markytan efter kretslopp ner till flera hundra meters djup. De ämnen som förs med grundvattnet fördröjs i regel kraftigt i förhållande till vattnets rörelser oenom växelverkan med material i omgivningen, t ex genom sorptionsprocesser. Efter tillräckligt långa tider kan dock stabila ämnen från alla djup, som exponeras för cirkulerande grund, nå biosfären och därmed också människan. En aktuell fråga i samband med förvaring av radioaktivt avfall i berggrunden är därför hur befolkningen exponeras i tid och rum för det grundburna radioaktiva material som från förvaret kan nå fram till kontaktytan mellan geosfär och biosfär. Studiet i detta arbete behandlar denna fråga. Målsättningen är att ge en prognos över den långsiktiga omsättningen i olika ekosystem och stråldoser till människan till följd av de olika radioaktiva ämnen som förs in i biosfären genom vissa kontaktytor med geosfären. De huvudtyper som diskuteras för utflöde av radioaktiva ämnen till biosfären är: utflödet sker till dalgång där brunn kan finnas utflödet sker till insjö utflödet sker till Östersjön nära kusten Beräkningar av dosbelastningen görs med matematiska modeller av sinsemellan förbundna ekosystem på lokal, regional, intermediär och global nivå. Det intermediära systemet avser östers ön. Ekosystemen har indelats i ett antal reservoarer (för bl a grund, jord, sediment och yt) som signifikant påverkar omsättningen av olika nuklider.

8 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM Den matematiska analysen enligt så kallad kompartment-princip (6) gör det möjligt, att även beakta sådana sönderfall av en modernuklid i omlopp i biosfären, vilka leder till att en radioaktiv dotternuklid skapas. Model lutformningen är anpassad både med avseende på studium av viktiga omsättnings- och expositionsförlopp och på beskrivning av de radiologiska begrepp som internationella och svenska strålskyddsmyndigheter definierat för stråldoser till enskilda individer eller befolkning. Resultatredovisningen av beräkningarna omfattar dos till kritisk grupp bestående av ett begränsat antal individer i närheten av utsläppskällan dos till befolkningen - den kollektiva dosen -, som kan avse exponering av delar av eller hela världsbefolkningen Stråldoserna anges i form av doshastigheter, t ex årsdoser, eller doser ackumulerade mellan vissa tidpunkter såsom dos under en generation, 3 år, eller under en period av 5 år. Även dos inteckningen beräknas, dvs den ackumulerade dosen under obegränsad tid efter ett visst utsläpp i biosfären. 2 MODELLER AV EKOSYSTEM 2. Matematisk model KompartmentmodeU har utvecklats för simulering av det dynamiska utbytet av radionuklider mellan olika reservoarer i biosfären. Modellen baseras på system av första ordningens linjära differentialekvationer med konstanta koefficienter. Första ordningens kinetik förutsattes således gälla vilket innebär att utflödet för reservoar " j" endast är beroende av mängden y. av radionukli den

9 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM-flO reservoaren 'Ar momentant välblandad varje atom, molekyl eller annan elementardel har samma sannolikhet att låmna reservoaren överföringshastigheten är tidsoberoende Modellen är även utvecklad för beräkning av en enkel sönderfall skedja "mor" och "dotter" (k2). Sambandet mellan aktivitetsmängderna i reservcarsystemet uttrycks då matematiskt i vektorform av y M (t) för modernuklid respektive y D (t) för dotternuklid Vektorerna y och y hänför sig till aktivitet och aktivitetsförändring per tidsenhet i systemets skilda reservoardelar vid tiden t. Koefficientmatrisen k (år* ) och P. (t) (aktivitet/år) beskriver överföringshastigheterna mellan respektive produktion eller utsläpp inom reservoaren. För dotteraktiviteten är ki?]\- styrkan inom varje reservoar en funktion av mängden modernuklid inom densamma. Sönderfallskonstanten > = In 2/, /2 där T.- är den fysikaliska halveringstiden. Lösningar till ekvationssystemet och beräkningar av y(t) för "moder" och "dotter" har genomförts med dataprogram BIOPATH C*3). 2.2 Kontaktytor mellan geosfär och biosfär Radioaktiva ämnen som frigörs från förvaret förs med grundvattnet upp till biosfären. För inflödet i biosfären kan tre huvudalternativ urskiljas.

10 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM Kontaktytan ligger i dalgång där en brunn kan finnas Kontaktytan ligger direkt under sjöreservoar av specificerad storlek Kontaktytan ligger så att utflöde sker till Östersjön i kustbandet Enligt de hydrologiska undersökningar som utförts finns en grunddelare ovanför förvaret (). Hetta innebar en förgrening så att hälften av flödet från förvaret kan nå dalgången respektive insjön. Sker utflödet däremot till kustregionen antages volymen dsr vara recipient för den totala grundburna aktiviteten. Tre spridningsalternativ har därför studerats. Det första avser spridning via brunn och insjö ut till regionen och den andra spridning endast via insjön. Dessa två huvudtyper för inflöde med kontaktytan i inlandet leder till olika exponeringssituationer i respektive närzon och region. Det tredje avser spridning genom grundvattnets avrinning direkt till Östersjön. 2.3 Reservoarstor lekar De lokala ekosystemen är olika i de tre alternativen. Ligger kontaktytan mellan geosfär och biosfär i inlandet (alternativ och 2) består lokalområdet av 5 tunnland jordbruksmark med samma vertikala indelning på reservoarer för jord och grund som i regionalområdet. I östersjöalternativet sammanfaller lokal- och regionalområdet. Det består av km brack med underliggande sediment inom ett 2 km brett och 3 km långt kustavsnitt. I figur visas det regionala, intermediära och globala reservoarsystemet. Det regionala ekosystemet i iniandsalter- 2 nativen består av 9 km jordbruksmark. Denna storlek har valts för att vara representativ för en mellansvensk jord*

11 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM bruksregion. Regionens ytligaste markområde anses ha ett medeldjup av 2 m. Grund 2 innefattar både mark- och grund ner till 2 meters djup. Omsättningen av detta antas genomsnittligt vara 3 år. Hydrologiskt råder inom ett nederbördsområde jämvikt, så att avrinningen är lika stor som tillskottet genom nederbörd. Yt inom regionen är en specificerad insjö (Finnsjön) 2 med arealen 5 km. Medeldjupet antas 2.5 m och sjöns volym är.25 ' m. Sedimentskiktet avser arealen direkt under 2 sjöytan dvs 5 km. östersjö-systemet omfattar egentliga Östersjön med en yta av c km, och medeldjup 6 m. Sedimentreservoaren avser sedimentskiktet under Östersjön. Atmosfären ovan region- och östersjöområdet avser den troposfäriska km. luftvolymen upp till Det globala ekosystemet omfattar sju reservoarer. Världshaven är uppdelade i två reservoarer, då omblandning och utbyte i haven minskar snabbt med ökande djup. Ythavet utgörs av det övre omkring m djupa skiktet. Under ythavet Mr den stora djupbassängen belägen. Dessa två havsreservoarer står direkt i förbindelse med respektive sedimentreservoar. Pen översta sedimentreservoaren löper runt kontinenterna och uppgår till ca k % av totala sedimentyta i. Jorden omfattar det Kvre markskiktet r5ver kontinenterna ned till.5 tn. I förbindelse med jordreservoaren står grundmagasi net, som transporterar nukliderna till ytvattnet och övre jordlagret. Biotarreservoaren som medtagits i modellen har betydelse för omsättningen speciellt av jod och technetium. Massorna för de olika reservoarerna redovisas i Appendix A.

12 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPr-SM U Omsättningsprocesser Inom kompartment-systemet sker omsättning av radioaktiva ämnen i forhållande till olika "bärares" rörelser. De radioaktiva ämnen som successivt tillförs markområdet genom bevattning från insjö eller via atmosfären, Stercirkuleras i olika kretslopp genom resuspension eller avdunstning till atmosfären, utlakning till ytligt grund och avrinning åter till insjöreservoaren. I insjön sedimenterar och resuspenderar aktiviteten samtidigt som den genom vattnets omsättning i insjön förs via flödet till 'Östersjön. Där sker ånyo omsättning av aktivitet mellan och sediment. Östersjön står via Öresund och Bälten i förbindelse med havsområdet i global skala. Genom deposition och resuspension (t ex avdunstning, nederbörd och aerosolbildning) kan radioaktiva."mnen utbytas mellan den globala atmosfären och vattnet. Radioaktiva ämnen i det globala markområdet återcirkuteras på samma satt som i regionen, dvs fienom resuspension, utlakning och avrinning. Utbytet av nukliderna mellan reservoarerna beskrivs av överföringskoefficienter som anger omsättningen per tidsenhet. I de fall ytvattnet 'Ar bärare grundar sig dessa på hydrologiska informationer om utbyte (3). Globala balansberäkningar ges för grundvattnet. Med detta som utgångspunkt och med hjälp av fördelningskoefficienter, som bestäms av nuklidens rörlighet i förhållande till vattnets, erhåiles nuklidspecifika överföringar mellan jord och. Från kär.,.»." ov i atmosfären har radioaktiva ämnen spridits och deponerats. Studier av dessa nuklider har givit kunskaper bl a om nukiidernas migration och sedimentation. Man har också undersökt hur ämnen från läckande förvaringsanläggningar har spritts (9. 3, 22,23,9). Fördelningen i de olika reservoarerna av de radioaktiva nukiidernas stabila motsvarigheter eller kemiskt analoga

13 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM ämnen har även använts for beräkningarna, samt experimentella data från fält- och laboratoriestudter (3,7,8,23,26). Överföringsparametrarna med härledningar redovisas i Appendix A. 3 EPONERINGSSITUATIONER Exponeringen för radioaktiva ämnen har studerats med avseende på de 3 exponeringsvägar som erfarenhetsmässigt visat sig vara viktigast. Dessa innefattar intern exponering via inandade ämnen, livsmedel och dricks samt extern exponering från markdeponerat material. Bad, vistelse ps sjöeller havsstrand där radioaktivt material ansamlas samt hantering av redskap som kommit i kontakt med bottensediment har medtagits som tänkbara exponeringsvägar. 3. Exponeringsvägar i olika ekosystem I det lokala ekosystemet ackumuleras den aktivitet som tillförs området genom bevattning i ett övre.5 m djupt markskikt för att successivt distribueras vidare ut i omgivningen via yt- och grundavrinning. Koncentrationen av radioaktiva ämnen i viktigare livsmedel har beräknats med hänsyn till den aktivitet som når lokalområdet via bevattning och långsiktig upplagring. Signifikanta exponeringsvägar för de oli ka' exponeringsalternativen brunn, insjö och Östersjön är:

14 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM brunn insjö östersjö* jord - spannmål jord - grönsaker jord - rotfrukter jord - bete bete - mjölk bete - kött spannmål - ägg dricks - mark strandvistelse bad eredskap x x I det lokala ekosystemet förstärks de signifikanta exponeringsvägarna genom en rad direkta återkopplingar. återkoppling bevattning av bete och grönsaker dricksvattnet till mjölkoch slaktdjur från brunnen avrinning till insjön exponer i ngsvägar grönsaker, kött, mjölk kött, mjölk I det lokala ekosystemet beaktas endast dos till representerande s k kritisk grupp. individer Exponeringen av kritisk grupp i kustzon sker genom konsumtion, bad, strandvistelse och eredskap. Den genomsnittliga exponeringen av individerna i det regionala ekosystemet skiljer sig väsentligt från den av kritisk grupp, men omfattar samma exponeringsvmgar. Denna genomsnittliga exponering är utgångspunkt för den kollektiva dosbelastningen inom området.

15 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM Signifikanta exponeringsvägar med avseende på den genomsnittliga exponeringen av östersjö- och världsbefolkningen antas vara: dricks jord-spannmål jord-rotfrukter jord-grönsaker jord-bete bete-kött bete-mjölk spannmål-ägg - Dietvanorna är med nödvändighet förenklade; exempelvis utgör enda födoämnet från havet medan övrig föda såsom kräftdjur, mollusker och olika derivat av alger har utelämnats. Valet av födoalternativ anses dock vara representativt för befolkningsgrupperna i de olika områdena. Olika levnadsvanor ger upphov till varierande grad av extern exponering via de angivna exponeringsvägarna. Den tid en yrkesare arbetar med kontaminerade redskap uppskattas till * tim dag" under 25 dagar år", vilket ger en sammanlagd exponeringstid av timmar år (.34). Badsäsongen beräknas till 3 dygn med en vistelse på strand av 3 tim dag" (.3*. Vistelse i vattnet har antagits vara totalt 3 limmar under denna tid. Externstrålning från markdeponerat material antas ske under hela året, totalt 8 7 timmar. Det årliga intaget av andningsluft, livsmedel och dricks samt tiderna för de externa exponeringssituationerna redovisas i Appendix B Tab för kritisk grupp och befolkning i olika områden för respektive alternativ. 3.2 Mekanismer för upptag i födoämnen Exponering genom viktigare födoämnen varierar med val av områdesalternativ.

16 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM-8 \k Koncentrationen av radioaktiva ämnen i kött och mjölk har sitt ursprung i upptag över i huvudsak följande exponeringsvägar: bete som anrikats via rotsystemet bete som anrikats genom deposition dricks I det lokala området bevattnas betet med från brunnen respektive insjön; dricksvattnet tages även från samma källor. Av den aktivitet som deponerats på betet, antingen genom bevattning eller nedfall från luften, antas 8 % kvarstanna. Upptaget av radioaktiva ämnen i olika födoämnen har beräknats med hänsyn till skilda upptagsvägar enligt följande relationer (definition av beteckningen anges på sid 5. Upptag i Mjölk: U = F (Mk. x F.x C.+ MK x C +.8 x DEP x C. x m m b b b w w d x TKCKN. x T. x MK.) [C i/l] b b o Upptag i Kött: U. = F. (MK. x F.x C.+ MK x C +.8 x DEP x C. x k k b b b w w d x TKCKN. x T. x Mk. [C i/kg] D D b Koncentrationen av radioaktiva ämnen i grönsaker har sitt ursprung dels i upptag av aktivitet via rotsystemet, dels i deponering direkt på bladytorna. Anrikningsfaktorn jord och växt är specifik för varje enskild nuklid. mellan Upptag i Grönsaker: U - F x C +.8 x BV x TÄCKN x C +.8 x DEP x x C x TKCKN x T [Ci/kq] Upptag i spannmål och rotfrukter antas i huvudsak ske genom rotsystemet.

17 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-3M Upptag i Spannmål, rotfrukter: U * F x C resp U r = F x C [Ci/kg] Radioaktiviteten i ägg kommer från utfodring med kontaminerat spannmål och dricks. Upptag i Ägg: F - (Mk «x F c C c + Mk u, x C J tc i/st] c W W Upptag i sker genom tillförsel av kontaminerat grund till insjön och genom återföring av aktivitet från avrinningsområdet och bottensedimenten. Upptag i Fisk: \ - F f x C^ [Ci/kg] Anriknings- och fördelningsfaktorer för aktuella nuklider framgår av Appendix B, Tabell 2. långlivade m,k,g,s, r,e, upptag i respektive mjölk, kött, grönsaker, spannmål, rotfrukter, ågg och F. fördelningsfaktor; avser respektive konc i m> ' e mjölk, kött och ägg i förhållande till intagen dagsaktivitet (dag I", dag kg", dag st" ) F. c konc faktor för respektive bete - jord, grönsaker- *'' ' jord, spannmål - jord resp e C.. konc av nuklid i bete, grund, i luft, D,w,a,g, g r g nsa ( <er> spannmål, rotfrukter, och s ' r * ' insjö (Ci kg", Ci I" ) Mk, daglig beteskonsumtion resp drickskonsum- D ' w tion (kg dag-, dag" ) DEP deposition (m dag" ) TÄCKN. täckningsgrad för bete och grönsaker (kg m" ) % ~2 ~ BV bevattning (nr m dag ) T. tid till avbetning eller skörd (år) b,g

18 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM k STRÅLDOSER De radioaktiva ämnen som med grundvattnet fors in i biosfären exponerar människan för joniserande strålning genom sönderfall dels i omgivningen, vilket leder ti' extern bestrålning, dels i kroppen vilket ger intern bestrålning. De stråldoser som olika organ belastas med genom intern bestrålning från nuklid som tillförts kroppen i en given mängd beror bl a på förhållanden som har att göra med själva intaget. Viktiga punkter är i vilka ämnen den radioaktiva nukliden uppträder, huruvida aktiviteten tas in med dricks och födan eller med andningsluften samt i vilken utsträckning den luftburna aktiviteten förekommer på partiklar. Delar av den partikelburna aktiviteten i andningsluften kan t ex tas upp i blodbanorna genom lungvävnaden eller bli kvar i denna eller föras över i tarmkanalen. Strålskyddsmyndigheterna har med hänsyn till sådana faktorer valt att bedöma doser med utgångspunkt från ämnets löslighet eller rörlighet och intagsvägar, dvs inandning eller konsumtion av dricks och föda (3f*»,8). De dosfaktorer som använts vid beräkningarna i detta arbete och som beskriver hur intaget av Ci av en viss nukkd kan översättas i stråldoser avser den lösliga eller transportabla form som tagits in med födan och dricks och den olösliga eller icke transportabla form som tagits in med andningsluften. Den del som föres från lungorna till tarmkanalen antas vara transportabel. Dosfaktorerna för helkroppsdos beräknad enligt tidigare rekommendationer från den internationella strålskyddsmyndigheten ICRP [8], organdoser samt den sammanviktade helkroppsdosen enligt nya bestämmelser [4] har angivits i tabell Appendix C:2 för aktuella nuklider. Hälsoeffekten [2] beror vid sidan om stråldosnivån på ett flertal faktorer bl a den energi som genereras vid sönderfallet, den del av energin som absorberas i kroppen, den

19 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM joniserande strålningens räckvidd i vävnad, jonisationstäthet, vilken vävnad son utsätts för bestrålning samt den tidsrymd under vilken exponering sker. Den absorberade dosen kan således ha mycket olika biologisk effekt. Anges dosen i rem som i dessa beräkningar, är emellertid den relativa biologiska effektiviteten för skilda strålslag och exponeringssituationer beaktad. En del organ är mer strå kansli ga och ackumulerar mer av det tillförda radioaktiva ämnet. De mest utsatta organen varierar dessutom för de olika nukliderna. Man försöker emellertid beakta den integrala effekten på människan av olika doser till olika organ, genom så kallad helkroppsdos bestående av sammanviktade dosbidrag från de radiologiskt mest betydelsefulla organen. De viktsfaktorer [4] som använts vid dosberäkningarna framgår av tabell Appendix C:. Dessa viktsfaktorer gäller oavsett ålder och kön, och avser en genomsnittlig dosbelastning i befolkningen. För bedömning av risker för ärftliga förändringar är inte den sammanviktade helkroppsdosen lika relevant som stråldoserna till könskörtlarna dvs gonaderna. Dosfaktorer för gonaderna har angivits i tabell Appendix C:2 för nukiider som kan ge relativt betydande intern exponering av dessa organ. k.) Dos till individer närzonen Den kritiska gruppen skall enligt den radiologiska definitionen representera ett begränsat antal individer, som kan få högre doser än genomsnittet [4]. Exponeringsvägarna map de tre huvudtyperna för inflöde i biosfären har definierats i föregående avsnitt ( ). Den antagna grundförbindelsen mellan förvar och ekosystem i inlandet innebär att den kritiska grupp som avses i brunnsalternativet utgörs av individer som exponeras både

20 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM för de radioaktiva ämnen som når omgivningen genom brunnen och den intilliggande insjön. I insjöalternativet och östersjöalternativet exponeras kritisk grupp enbart för den aktivitet som förs in i biosfären genom inflödet till insjön respektive kustområdet i Östersjön. k.2 Kollektiv dos och dos inteckning Den kollektiva dosen utgör summan av de olika doserna till samtliga individer i en given befolkning. Modellstudiet av de radioaktiva ämnen som omsattes inom och mellan skilda ekosystem ger möjlighet att beräkna kollektivdoserna till tre olika befolkningar: den regionala, den i östersjöområdet och den globala utanför östersjöområdet. Utgående från en medel täthet av 2 personer km (38) utgörs den regionala befolkningen i inlandsalternativet av 8 individer. Av dessa äter 2 individer från insjön. Befolkningen i kustregionen ar densamma som för inlandsalternativet; 2 individer tar här sin från Östersjön. Den befolkn i ng smängd som expo leras i östersjöområdet definieras utgående från konsumtionen. Den totala avkastningen av konsumtionse från Östersjön har beräknats till 8-2- kg år. En genomsnittlig årskonsumtion av 2 kg individ" ger alltså en befolkning omfattande individer. q 6 ' individer utgör startvärde för den globala befolkningen år 2. Tillväxten sker därefter exponentiel med 2 % per år och avbryts vid - individer. Av världsbefolkningen antas % bo i kustnära områden med en exponering jämförlig med den i östersjöområdet. Extern exponering av övriga delen av jordens befolkning förutsätts ske genom aktivitet som deponerats i markskiktet.

21 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM-8O Beroende bl a på nuklid och tidpunkt efter inflöde i biosfären kan endera av dessa tre befolkningar vara dominerande map den totala kollektiva dosen. Den lokala befolkningen ger inte betydande kollektivdosbidrag. Integreras de t tiden varierande doserna till individ eller till kollektiv från ett visst radioaktivt utsläpp ernåhes respektive dos inteckning under en obegränsad framtid. Begreppet dosinteckning är avsett att användas för uppskattning av den långsiktiga överlagringen av doser från skilda års radioaktiva utsläpp [4]. För sådana extremt långlivade nuklider som kan vara aktuella i det grundburna materialet har strålskyddsmyndigheterna map övriga faser av kärnbränslecykeln valt att införa ackumulerad dos under 5 år som alternativ till dos inteckningen. Genom utbytet mellan ekosystemens reservoarer och utbredningen med i huvudsak massorna fördröjs spridningen av det radioaktiva inflödet från förvaret under transporten från regionen genom Östersjön till globala kretslopp. För tillräckligt långlivade nuklider kan därför det 5 års intervall som ger den högsta kollektivt ackumulerade dosen i många fall nås först tusentals år efter det att inflödet i biosfären börjat. Denna maximalt ackumulerade kollektivdosen under 5 år (som kan erhållas vid olika tidpunkter beroende på nuklid och förloppet för inflödet i biosfären) har valts som alternativ till dosinteckning för de långlivade nukliderna..3 Doser vid olika inflödesvägar och inflödesförlopp Doser till kritisk grupp samt årliga och ackumulerade kollektivdoser har beräknats för det grundburna radioaktiva material som når biosfären via inflödesvägarna; brunn, insjö, och östersjökust. I tabell, 2 och 3 avseende brunnsalternativet illustreras den maximala dosbelastningen till kritisk grupp, tidpunkten för maximal dos, bidragen från de tre dominerande exponeringsvägarna samt maximalt ackumulerad årlig kollektiv dos för tre olika inflödesförlopp. Förloppen avser inflöde av

22 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM C i under år _2 initialt C i/år under år med beaktande av fysikalisk avklingning initialt C i/ar under obegränsad tid med beaktande av fysikalisk avklingning. I tabell k och 5 avseende respektive insjö och östersjöalternativen återges motsvarande resultat för inflöde av initialt C i/år under obegränsad tid m d beaktande av fysikalisk avklingning. Ur tabellerna kan man bl a utläsa att: I brunnsfallet utgör dricks normerande exponeringsväg för de flesta nukiider. Fisk utgör dock den viktigaste källan med avseende på cesium på grund av den höga anrikningsfaktorn, 2 3 fcr -. I insjöfallet utgör konsumtionen den viktigaste exponeri ngsvägen. I Östersjöns kustzon domineras i allmänhet exponeringsbilden av konsumt*on. Vad avser cesium-35 och torium-229 dominerar externstrålning från strandvistelse respektive eredskap (se kommentar i pkt 5.2 sid 2). Olika exponeringsvägar kan vara dominerande beroende på om nukliden förs in med grundvattnet från förvaret eller om den genereras vid sönderfall av en långlivad modernuklid, som redan nått in i biosfären (se t ex Ra-226). För en given nuklid erhålls den maximala dosen till den kritiska gruppen och den maximala kollektiva årsdosen till befolkningen ofta vid olika tidpunkter. Dosen till kritisk grupp är dessutom i många fall starkt beroende av inflödesförloppet. Andra räknebaser, som använts vid analyserna av bergrumsförvara t avfall, har varit tidsvariabla källstyrkor från beräkningar med datorprogrammet GETUT [29].

23 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM MODELLPROGNOSENS TILLFÖRLITLIGHET OCH PRECISION Tillförlitligheten i de beräknade doserna påverkas av modellsystemens utformning, val av exponeringsvägar, numerisk approximation i beräkningarna och osäkerheten i empiriska och härledda data. 5. Modellutformning Kompartmentmodellens delar är det regionala, det intermediära (östersjöområdet) och det globala ekosystemet. De har utformats med erfarenheter från tidigare radioekologiska beräkningsmodeller [5, 6, 7]. Nya reservoarer har successivt introducerats under prövning av signifikansen i beräkningarna av stråldoser till kritisk grupp och långsiktigt kollektiv dosbelastning. Antagandet om det linjära sambandet (dvs att utflödet från en reservoar "j" endast är beroende av aktivitetsmängden i denna) kan anses vara relevant i denna studie. (Aktivitetsnivåerna är låga och kan ej ge akuta strålningsbiologiska effekter.) Dessutom förekommer de radioaktiva nukliderna i mycket låg koncentration jämfört med deras stabila motsvarigheter eller kemiskt analoga bärare. Förutsättningen om momentant homogena reservoarer kan i de flesta fall anses vara nöjaktigt uppfylld. De olika ytoch atmosfärreservoarerna är exempel på sådana ideala reservoarer. I ekosystem är ofta sådan ideala reservoarer kopplade till områden med koncentrationsgrad i enter såsom t ex atmosfär - jord, - sediment. Erfarenheter från studier av falloutaktivitet har visat att uppehållstider för nukiider i jord och sediment varierar med djupet. De praktiska erfarenheterna tyder dock på att dessa reservoarer nöjaktigt kan behandlas som väl blandade (3, 7. 8) speciellt med hänsyn till de långa tidsförloppen.

24 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM Expone r i ng sväga r De 3 exponeringsvägar, som beaktas i modellen, täcker relevanta näringskedjor med födoämnen, för alla aktuella nuklider. Dessa kan ha deponerats direkt på växtligheten, tagits upp via rotsystemet eller i animaliska produkter. Exponeringsvägarna ger också kontroll över de doser som har sitt ursprung från aktiviteter i luft, mark och. Antagandet om att stranden består helt av sediment med samma koncentration av radioaktiva ämnen som sediment under vattnet kan i en del fal i leda till betydande överskattningar av den externa exponeringen. Speciellt gäller det torium Numerisk approximation Den numeriska metod som används i modellen, ger möjlighet till kontroll av den osäkerhet som introducerats genom approximationer i de iterativa processerna. Felanalysen har visat att osäkerheten på grund av numerisk approximation är maximalt 2 % i beräknade doser. I de flesta fallen är den mindre än 5 % 5.fr Variationer i utbytet mellan ekosystemens reservoarer För varje nuklid har överföringsparametrar avseende utbytet mellan reservoarerna i modellen angivits i Appendix A tabellerna Al och A2 för Inlands respektive Östersjöalternat iven. Dessa koefficienter är valda från respektive intervall som bestäms av maximum och minimum i empiriska och beräknade data från litteraturen. I de fall där spännvidden i intervallen är relativt stcr har dosberäkningarna baserats på de värden som innebär den högre dosbelastningen, med villkoret att de skall vara realistiska för de aktuella ekosystemen. Med val av andra parametervärden inom de angivna intervallen, kan således doserna i viss grad avvika från resultaten i 4.3 tabellerna - 5- Detta har undersökts genom variation av överföringskoefficienterna.

25 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM I de fall då konsumtionen är den dominerande exponeringsvägen såsom for cesium-35, ger variationer i uppehållstiden i jord för nukliden vilket påverkar bl a upr>taget i grödorna ingen märkbar förändring i den lotaia dosbttastningen, trots att doserna via vissa exponeringsvägar såsor t ex intag av rotfrukter och spannmål kan variera inom en faktor. Ändringen i utbytet mellan och sediment kan dock minska doserna till kritisk grupp med en faktor 2. Sedimentationen och därmed överföringen av den part i kelbundna formen av nukliden varierar mellan olika sjötyper. På samma sätt ger skillnader i utbyte mellan de olika sjöreservoarerna utslag på dosbelastningen direkt via konsumtion eller intag av dricks och indirekt genom den aktivitet som tillföres jorden via bevattning. Ett snabbare utbyte i kustalternativet kan minska doserna med en faktor 2, medan ett dåligt utbyte kan öka doserna med en faktor Variationer i dietsammansättning och upptag genom näringskedjor Den kritiska gruppen skall representera ett fåtal individer, vilka genom sin diet och sina levnadsvanor erhåller relativt högre doser än genomsnittet. Med denna målsättning har lämplig dietsammansättning fastställts för de kritiska grupperna i inlands- och kustalternativen (se Appendix C tabell Cl). Andra lika representativa sammansättningar av dieten kan därför innebära vissa förändringar i dosbelastningen. För de flesta nukliderna utgör,, mjölk eller kött de dominerande exponeringsvägarna i inlandsalternativet (tabell -4). Vattenkonsumtionen kan knappast varieras avsevärt från antagna kko l/år. Om den förhållandevis höga konsumtionen av insjö (5 kg/år) skulle halveras, minskas dosen från cesium-35 i det närmaste proprotioneilt. Doserna från torium, americium, radium och uran reduceras däremot med mindre än en tredjedel. I kustalternativet är intag av den enda exponeringsvägen via födoämnen. Interndoserna

26 AKT IEBOLAGET ATOMENERGI TPH-SM genom intag av dominerar Sver externdoserna för alla nuklider utom för Cs->3> oo: Th-229 (se 4.3 tabell 5) och ger med dessa undantag en dos som Sr proportioneli not antagen konsumtion. Rimliga förändringar i konsumtionen av mjölkprodukter och kött påverkar endast obetydligt dosbelastningen i inlandsalternativen. Upptaget av nukliderna i näringskedjor vilket i modellen uttrycks i koncentrationsfaktorer (se tabell B2) t ex för upptag i från eller upptag i födoämnen från jord är en avgörande faktor för den interna dosbelastningen. Osäkerheten speciellt i koncentrationsfaktorerna för upptaget i påverkar i regel signifikant total dosbelastningen på grund av att denna exponeringsvag så ofta är av stor betydelse (se k.3 tabellerna -5). Skillnader i omsättningen av ämnen i olika sötsekosystern ger naturliga variationer i koncentrat ionsfaktorn. För Cs-35 kan dosen variera i förhållande till givna värden med en faktor 5 åt båda hållen i inlandsalternativen. I litteraturen [22, 3] har för Ra-226 koncentrationsfaktorn map i söt angivits till - medan svenska undersökningar [3] har givit värden omkring - 3. I beräkningarna har koncentrationsfaktorn för Ra-226 i insjö valts till IS. I insjöfallet kan således doserna för Ra-226 variera med uppskattningsvis en faktor 7 åt båda hållen. Växternas upptag av aktivitet från jorden varierar starkt, beroende bl a på växtslag och förhållanden i jorden. Variationsintervallen och de typvärden som valts vid beräkningarna anges i tabell B2. m extremvärden på upptagsfaktorer används, ändras inte dosbelastningen nämnvärt till kritisk grupp eller regionens befolkning, då den betydande exponeringen via livsmedlen mjölk och kött huvudsakligen beror på kons konsumtion av brunns- eller insjö.

27 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM Den kritiska grupp, som exponeras genom användningen av från en aktivitetsförande brunn, erhåller i allmänhet de högsta doserna. Uppskattningen av utspädningen av den aktivitet, som kan läcka ut från förvaret, är ned nödvändighet grov. Detaljerade kunskaper saknas om grundansättningen på olika djup i de aktuella områdena. Utspädningen baseras enbart på den nederbördsmängd som faller över ytan ovanför förvaret. Om även grund från andra områden bidrager till utspädningen kan doserna, som individerna erhåller genom dricks och bevattning, vara överskattade. För de nuklider, som ger det dominerande bidraget till dosen, utgör emellertid en i den närliggande insjön en betydande exponeringsväg. Den ger upphov till mellan 2 % och 9 % av den totala dosen till den kritiska gruppen. 5.6 Variationer i befolkningsfördelning Förändringar i den regionala befolkningsfördelningen kan påverka kollektivdoserna (Tabell t - k). Speciellt gäller detta för de relativt kort livade eller svåriösliga nuklider, för vilka kollektivdosen huvudsakligen härrör från den regionala belastningen. Den antagna befolkningsfördelningen 2 per/km är den för Sverige genomsnittliga. En ökning av befolkningen, genom t ex en framtida större tätort kan ge en begränsad ökning av kollektivdoserna beroende på de olika nuklidernas kritiska exponeringsvägar. Avkastningen av från insjön har satts till 6 kg vilket innebär en viss överskattning. Då konsumtionen i regel är den dominerande exponeringsvägen i regionen kan därför ingen ökning av den regionala kollektiva belastningen i Inlandsalternativet väntas med hänsyn till den genomsnittliga konsumtionen. Om livsmedel såsom mjölk, kött utgör kritisk exponeringsväg kan ökning av befolkningstätheten knappast medföra någon

28 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM höjning av dosbelastningen till regionen, eftersom ökning av befolkningen sker på bekostnad av den brukade arealen. För de nuklider där dricks utgör dominerande exponering svag kan den regionala kollektivdosen förväntas stå i proportion till den del av regionens befolkning som tar sitt dricks från den sjö som är primär recipient för inflödet. 5.7 Modellens relevans i ett långsiktigt perspektiv I synnerhet det lokala ekosystemet kan under de tidsrymder som prognoserna omfattar genomgå förändringar med väsentlig inverkan på exponeringsbilden. Utformningen av modellen gör det möjligt att analysera konsekvenserna av viktiga förändringar t ex torrläggning av den insjö som utgör primär recipient till utlakat material från förvaret. Sven torrläggning av stora delar av 'Östersjön kan beaktas. I båda fallen kan förändringen ge upphov till nya exponeringar genom att sedimenten utnyttjas i jordbruket. En del grundämnen anrikas till relativt höga nivåer i sedimentet från insjön eller Östersjön. För de radioaktiva nuklider, som ger den dominerande dosen till den kritiska gruppen eller kollektivdosen till befolkningen, innebär torrläggningen och förändringen av exponeringsvägarna ingen ökning av Srsdoserna. Detta beror på att upptaget i jordbruksprodukter odlade på sedimentet inte bidrar lika mycket som bortfallet av en som exponeringsväg. Nukliden cesium-35 utgör dock ett undantag. Individdoserna genom intern- och externexponering av befolkningen bosatt i de områden av Östersjön, som kan komma att torrläggas kan bli upp till»n storleksordning högre 3n vad som framgår av beräkningarna baserade på en oförändrad östersjö. Bidraget till kollektivdosen från östersjöområdet Sr emellertid mindre 3n en femtedel av den totala dosbelastningen. En förhöjd exponer ing av en framtida östersjöbefolkning genom cesium-35 skulle därför innebära att den totala dosinteckningen po lång sikt blev dubbelt så hög.

29 CD O T» o I ro i ro o CO i co o lokal- och regional inttrmwiiär global Fig. Reservoarer för de olika ekosystemen. Det lokala ekosystemet framgår inte i detalj av figuren.

30 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM inhalation Fig 2. Exponeringsvägar till människan.

31 Tabell. Årliga individ- och kollekt ivdoser vid tidpunkten för maximal belastning efter inflöde av Ci pä Är till primsr recipient. Alt brunn. m as o Nuklid Max ind dos [rem/år] Tid (år) DOMINERANDE EPONERINGSVÄGAR [rem/år] 2 3 Kol dos [manrem/år] O Sr 9 Zr 93 Te Cs 35 Cs 37 Ra 226 Th 229 Th 23 U 233 U 234 Np 237 Pu 239 Pu 24 Am 24 Am x"'' 4.2x"** 4. 8x"'.6x~ 2.2x~' x"'.4x~' l.oxlo" l.xl~' 9.5x" 2 7.4xio" 2 7.4x~ 2.x~.x"' kött kött 3..3x"'' 2.x"'* 2.5x"' 3.7x~ 3 6.5x" x"'.3x"' 8.6xl" 2 8.6xlo" 2 7.7xio" 2 6.x" 2 6.x~ 2 8.2x" 2 8.2x" 2 mjölk mjölk mjölk mjölk kött kött kött kött mjölk kött kött kött kött.» 2.8xlO~ 6 2.x"''.3x" 2.8x" 3 2.x~ xlO" 2.4x O" 2 9.5xlO~ 3 9.5xl" 3.7x" 2.3x" 2.3x" 2.8x" 2.8x~ 2 grönsak mjölk kött kött grönsak grönsak mjölk mjölk grönsak grönsak grönsak grönsak grönsak 5.7x"' 8.4xlO~ 7 4.9xl" 6.x"' 2.4x" 3.8x" 2 2.6".7xlO" 3.7x" 3 3.6xio" 3 3.6xl" 3 5.x" 3.9x 3.9x"'' 5.4x"'* 5.4x"** i 4.3xlO 2 3.5xlO 2 9-2xl" x 2.2x 3 9.6x"' 7.4x"' 3-9x"' 3.9x"' 7.2x"'.5x"'.5x"' D o \O -o ^J I I (/> N> I I IO O

32 i Tabell 2. Årliga individinflöde och kollektivdoser vid tidpunkten för maximal av C i på år till primår recipient. Alt brunn. belastning efter AKTIEBOLAGET Nuklid Sr 9 Zr 93 Te Cs 35 Cs 37 Ra 226 Th 229 Th 23 U 233 U 234 Np 237 Pu 239 Pu 24 Am 24 Am 243 Max i nd dos (rer/år] 4.x~ 2 7.8x" 7 4.9x" 6 5.6x" 3 2.5x"'*.5x" 3 2.2" 3-3xl" 3 3.3xl" 3 6.x"**.2xl" 3 I.IIO" 3.7xlO~ 3.7xlO~ 3.2x" 3.2x" 3 Tid* (år) kött kött DOMINERANDE 2.4x~ 2 7.4x~ 7 2.4x~ 2 2.9x" 3.4x"'* 9.4x"**.3x" 3.xl" 3 3.xl" 3 5.x"'* l.oxlo" 3 9.x"**.4xl" 3.4xlO~ 3 9.3x g-sxio" 4 * EPONERINGSVÄGAR [ rem/år] 2 mjölk grönsak mjölk kött mjölk kött kött kött kött kött kött kött kött kött.2x" 2 2.x" 8 2.4x" 2.5x~ 3 3.7x" 5 2.2x"'* 8.3x" 2 3.3xin" t( 3.3O" * 5.5x~ 5 l.lxio"* 2.x"'* 3. lxio"'* 3-IIO"' 2.x" * 2." * 3 kött kött mjölk kött grönsak grönsak grönsak mjölk 4.6x" 3.6x" 8 4.8x"'*.2x" 3 2.4x" 5 2.x"** 4.3x" 3 2.Oxl" 5 2.xl" 5.4x" 5 4.xl" 5 2. lx" 5 8.xl" 6 8.x" 6 4.5x" 5 5.4x" 5 Koll dos [manrem/å r] 5.2.2x"** 3.6x" " xl" ] 8.8xlO" 3 2.6x O" 2 is.7xio" 2 8.6x" 2 3.xl" 2 3. lxio" 2 3.5x"'.9x" Tid (år) O m z m o -j i C/) ro t to o o Tid för att nå 9 % av maximal årlig dos efter inflöde i biosfären.

33 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPH-SH Tabell }. Ärlig* individ- och kollektivdoser vid tidpunkten fsr primlr recipient. Alternativ brunn. eximl belastning efter infibde av IO"' Ci/lr till Nuklid Sr lr Te Cs Cs Ra Ra Ra Th Th Th u ; " 226 2) 226 3) " ) 23!33 u :!34 Np 237 Pu 239 Pu 24 Am 24 Am 243 Max ind dos [rem/r] 55 8 x * II.o' 4 ID' I O' 7.O" x -6.O' 7 I" 5 ' 9.o' 7.o' lo" 7 6 x -8 6 x -8.2 " io" 8 9 x -8.3 ' 7.3 I" 7 Tid* [ar] x I 5 5 x 3 6 x I 2 2 Dominerande i»poneringsvgar [rea/lr] l.a 2.a kstt kbtt fi5k grfinsak *» "V.O'" io-'.o' 7 lo' 8 lo" O" 5 3 x lo"» I" 7.O"" I O" 7 5 * -8 5 x 9 x 7 x x lo" 8 95.O" 8 Mjölk grsnsak njbik nijsik mjbik kstt rotfrukt kött kstt kstt kbtt kbtt kbtt kbtt kbtt ? x o- 4.o" 2 lo" " 7 ID*'.O" 8 O"' ID' 9 lo" 9.O' 8.O'".o' 8.O" 9.O" 9. o" 8.o' 8.o" 8.o' 8 3.a vat ten kbtt mjbik kstt kbtt mjbik grönsak su grbnsak mjbik mjölk grsnsak grsnsak grbnsak i l.l x * * O' 2 lo' 2.O' 7.O' 9-8.O' 7.o" lo'.o' 9 io-'.o" 5.o".o-.O" x 2 x 5 x C.O" 5 Kol! dos [manro/ir] 3-* 3.* * IO' 7 " 7.O" 2 lo' 4 I* 3.O' 2 I" 2.O' 3 O' 5 ID' 7,o- 6.o" 6 ' 5 I" 6.o" 6.O" x ICf 5 Tid* Ur] * I 5, 7.O* 5 5,* 5 I 2, ) 2) 3) Tid för att na 9 % av maximal ärlig dos efter inflöde i biosfsren Avser endast doser pä grund av Ra 226 som slipps ut med I O" 6 Ci/lr Avser doser p g a Ra 226 som genererats genom sönderfall av Th 23 som sisppts ut med C i/ar Avser doser p g a Ra 226 som genererats genom sönderfallskedja U 234 -» Th 23 -» Ra 226 vid utsläpp av u 234 med o" 6 C i/jr. Avser doser p g a Th 229 som genererats genom sönderfall av U 233 som släppts ut med Ci/lr.

34 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPH-SH Tabell 4. Ärliga individ- och kollektivdoser vid tidpunkten primär recipient. Alternativ insj'8. fbr maxima, belastning efter inflöde av K v Cl/ai t i l l Nuklid Hax ind dos [rem/sr] Tid» [Sr] Dominerande < Expone rngsväga r 2.a..a [rem/ar] 3.a Koll dos [manrem/sr] Tid» [*r] Sr 9 2r 93 Te Cs 35 Cs Ra Ra Ra Th 229 Th Th 23 U 233 'j " 226 2) 226 3) 229 M Np 237 Pu 239 Pu 2. Am 2 M Am x li x I" * x.o xlo' 7 x.o"' 2 x lo'" x I" 8».O' 8 " 7 x.o- 7 I' 6 xlo- 9 xlo- 9 x ID'" xlo- 9 x.o- 9 x.o" 9 x.o- 9 x mo" 9».O" x 6 x 4 x o I 3.o*.* kstt kstt strand strand x x -9. lo' 8 I" 7-6 IO"."",-9 lo' 8»o' 2.o" 2 " 7.O' 9 Q.O" 9.O" 9.O" x O" 9.O* 9 strandvist i x 8.5 i».i o" 8.o' 3.o" 2.O"",o-'.o" 7 io' 6.o'.o".o'".'".O" 9.o'.o".O' 9 ID" 9 mjslk grsnsak mjblk kbtt mjb.k mjölk mj8u kött kbtt kbtt kbtt kbtt kbtt strand strand 3 x l.l x - 8 x x x -8.O"".O" 2 lo" 9 "" " 7 "* -.o".o'.o"" lo" io"' io-' *.o-' x.o**.o" 7 " 7.O' 2 io"* to-," 3 " 2 lo" 2.o" 3.O" 5.O" 7.O' 6 I O" 6 ID" 5 I" 6.o" 6.O" 5 K, l» * IO 5 IO 7 *.o 5, 5,* 5 IO IO 2.o 2.o 6 IO 2.o 2 io.o 2 Tid för att na 9 t av maxima, ärlig dos efter inf.bde i biosfären. I) 2) 3) 4) Avser endast doser på grund av Ra 226 som släpps ut med IO~& Ci/lr -6 Avser doser p g a Ra 226 som genererats genom sönderfall av Th 23 som släppts ut med C i/sr. Avser doser p g a Ra 226 som genererats genom sönderfallskedja U 234 -t Th 23 Ra 226 vid utsläpp av U 234 med lo" 6 C i/sr. Avser doser p g a Th 229 som genererats genom ssnderral, av U 233 som släppts ut med. Ci/år.

35 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM Tabell 5. Ärliga individ- och kollektivdoser vid tidpunkten for maximal belastning efter inflöde av * 6 Ci/ar till primlr recipient. Alternativ BstersjS. Nuklid Sr 9 Zr 93 Te Cs Cs Ra Ra Ra Th Th Th U U Np Pu Pu Am Am " 226 2) 226 3) *» Max ind dos Tid* [rem/4r] l.l. 6 x II - -II - - lo"" Kf' x 6 x 4 x * * Dominerande I.a strand reds x reds l.l. 5 x 5.4 exponeringsvågar [rem/lr] 2.a l.l 2. 8 x io-'.o' 3 lo" 3.O' " Q.o" 8 I O' 7.o'".o"' 2 lo"" "".o-".o-".o'".o"" - lo'" bad strand strand strand reds reds reds reds strand - reds - reds strand strand c 7.9.o' 2.o" 5.o' 5 lo'" lo' 2 lo" 5 io-' lo" 3.o-'.o" 3 " 3.8 ID" 8 93 ID" 2-3.a reds reds reds reds strand strand strand - strand - strand reds reds l.l x c o' 6 "'.«-o' 2 I.-' 2.o" 6 io-' "'* "".o"' 5.o' 3-8.o" 3.o"' 3 Koll dos [manrem/ar) x x x c -3 c -5.O' 6 lo' 7.O' 7 lo" 2.o'* o" 6.o'* " 2 lo' 5.o' 6.o" 8 io" 7 I O' 6 " 7 lo" 7 o' 6-6 Tid» [*r]? I 6 ID' 6 I 7 I 6 io 2 I 5 IO 5.* I 5 IO 5 5 IO 6 IO 2 IO 2 I O 2 I O 2 ) 2) 3) 4) Tid f»r att nä 9 % av maximal dos efter inflöde i biosfären Avser endast doser pi grund av Ra 22'»om sl-,»^ ui. i,i C u IG"* Ci/ir Avser doser p g a Ra 226 som genererats genom sönderfall av Th 23 som släppts ut med Cr/är Avser doser p g a Ra 226 som genererats genom snnderfaliskedja U 234- Th 23 -» Ra 226 vid utsläpp av U 234 med IO' 6 C i/är Avser doser p g a Th 229 som genererats genom sönderfall av U 223 som släppts ut med C i/är

36 AKTIEBOLAGET ATOMENERGI TPM-SM-8 3*» REFERENSER. STOKES J, Kulturteknik, KTH och HGGBLOM H, AB Atomenergi Personlig kommunikation. 2. Ionizing radiation: Levels and effects. A report of the United Nations scientific committee on the effects of atomic radiation; ionizing radiation; levels and effects. New York 972. Vol 2 (Effects). 3. The evaluation of risks from radiation. Oxford 966. (ICRP publ 8.) k. Recommendations of the International commission on radiological protection. Annals ICRP (977):3. (ICRP publ 26.) 5. BERGMAN R och McEUAN C Dose and dose commitment due to Carbon-A from the nuclear industry. AB Atomenergi (S-548.) 6. BERGMAN R et al Kompartmentmodeil för omsättning av burna utsläpp i bracksystem. AB Atomenergi (S-549.) 7. BERGMAN R Ekologiska modeller för dynamisk omsättning av långlivade nuklider. AB Atomenergi (Intern rapp SM-3.) 8. Recommendations of the intern commission on radiological protection. London 959- (ICRP publ 2.) 9. BROWN D J Migration characteristics of radionuet ides through sediments underlying the Har ford reservation. Disposal of radioactive wastes into the ground. Symp Vienna 29, May - 2 Jun* 967- Proc IAEA, Vienna 967, P (STI/PUB/56.). BURKHOLDER H C et al Incentives for partitioning high-level waste. 975' (BNWL-927.)

37 AKT IEBOLAGET ATOHEKERGI TPM-SM , WARREN J M Strontium-9 in diet Int conf on strontium metabolism. 2. Glasgow and Strontian 6-9 Aug. 972, p (CONF-7288.) IVANOV S N and SHAGALOVA E D Strontium in the environment. Ibid p OPHEL I L, FRAZER C C and JUDD J H Strontium concentration factors in biota and bottom sediments of a freshwater lake. Int symp on radioecoiogy applied to the protection of roan and his environment Rome, Italy 7 - Sep 97. (EUR-48) Vol, p Sources and effects of ionizing radiation. UNSCEAR 977 report to the General assembly. New York Controlling airborne effluents from fuel cycle plants. ANS/AIChE topical meeting Sun Valley, Ida, Aug 5-6, 976. Proc Hinsdale, Ml 976. VAUGHAN B E, WILDUNG R E and FUQUAY J J Transport of airborne effluents to nan via the food chain. Ibid p AARKROG A Prediction models for strontium-9 and caesium-37 levels in the human food chain. Health Phys 2 (97 p MARCKWRDT U and LEHR J Factors of transfer of 37, Cs from soils to crops. Int symp on radioecoiogy applied to the protection of man and his environment Rome, Italy 7 " Sep 97. (EUR-48) Vol 2, p NOSHKIN V E and BWEN V T Concentrations and distributions of long-lived fallout radionuclides in open ocean sediments. Radioactive contamination of the marine environment. Symp Seattle USA -!* July, 972. Proc IAEA, Vienna, 973, P PRICE K T Transuranic elements in soils, plants and animals. J Environ Qual 2 (973): p FRANCIS C W Plutonium mobility in soil and uptake in plants: A review. Ibid p 67-7.