Salta mätningar i skuggan av Tjernobyl

Transkript

1 Salta mätningar i skuggan av Tjernobyl Christian Bernhardsson Medicinsk strålningsfysik Institutionen för kliniska vetenskaper, Malmö Lunds universitet Skånes universitetssjukhus 3:e Nationella mötet om sjukhusfysik, November 2012, Djurönäset, Stockholm

2 Innehåll Tjernobylolyckan i korthet Kontaminerade byar i Ryssland och Vitryssland Variabiliteten i strålfälten i området Uppskattning av intern och externdoser Retrospektiv OSL dosimetri med salt Laboratorie och fältmätningar

3 Tjernobylolyckan, 26 april 1986 Då Nu

4 Aktivitetskoncentration av 137 Cs från Tjernobyl

5 Kontaminerat eller inte kontaminerat område Tillfälligt gränsvärde: 137 Cs motsvarande 1 Ci km -2 = 37 kbq m -2 Lätt att mäta 10 ggr. högre än nivån från kärnvapenprovsprängningarna Radiologiskt betydelsefullt Motsvarar ungefär 1 msv under första året om inga motåtgärder sätts in Periodic radiation control Right to resettle Subsequent resettlement Primary resettlement Exclusion zone

6 Aktivitetskoncentration av 137 Cs från Tjernobyl Gomel Bryansk spot 1 Ci km -2 = 37 kbq m -2

7 Livet i de kontaminerade områdena i Ru och By Socioekonomiska situationen är föränderlig Generellt dålig ekonomi speciellt efter upplösningen av Sovjetunionen (1991) De drabbade områdena är mestadels (nu fattiga) jordbruksområden Ekonomiska tillväxten hindras bl.a. av att de kollektiva jordbruken har avvecklats (statligt ägda, ett fåtal är dock i drift) Certifikat som intygar jordbruksprodukternas renhet fungerar inte Inkomsten är låg, drygas ut med egenodlad mat från små markstycken, som i vissa fall säljs vidare eller byts mellan andra bybor (de ungas intresse för jordbruk är lågt) Lågt förtroende för ministeriet samt osäkerheten kring effekterna av strålningen leder till oro och uppgivenhet Utvecklingen i byarna har inte stimulerats, yttras bl.a. genom: Långsam ekonomisk utveckling, ökad fattigdom och osäker framtid för de unga Märkbara skillnader mellan måttligt och kraftigt kontaminerade zoner m.a.p. hälsa, ekonomi, och sociala konsekvenser Kontaminerade områden har större andel äldre invånare och en större del av kunniga arbetare och entreprenörer har lämnat dessa områden Invånarna i de kontaminerade områdena ser sig själva som offer för olyckan istället för överlevande

8 Besökta byar i Ryssland och Vitryssland

9 Övergripande syfte med arbetet i Tjernobylområdet Bistå med oberoende uppskattningar av effektiv dos (sedan 1990) Undersöka nya material för dosimetri för uppskattning av stråldoser Studera variabiliteten i nedfallet efter mer än 20 år Undersöka värdet av att modellera stråldoser Studera saneringseffektivitet Studera skärmningsfaktorer (transmission factors) Förmedla och kommunicera

10 Variabiliteten i Tjernobylnedfallet Exempel på naturlig sanering av ett hus NaI(Tl) [kcps] m 1.0 m 1.5 m Distance [m]

11 Variabiliteten i Tjernobylnedfallet Två olika exempel av orörda ytor 8 Fyra sidor av ett icke sanerat hus Del av en öppen yta NaI(Tl) (kcps) m 1 m 2 m 0 Sid.1 Sid.2 Sid.3 Sid.4 Steglängd 2.2 kcps 1 μsv h 1

12 Variabiliteten i Tjernobylnedfallet Sanerad väg Count rate [kcps] Grass Gravel Thick layer of gravel Gravel Thick layer of sand Asphalt On big road Ditch Parking area Distance [m]

13 Variabiliteten i Tjernobylnedfallet Dekontaminerad skola i byn Yalovka, Ryssland

14 Variabiliteten i Tjernobylnedfallet Ex. på ej sanerat och sanerat hus/trädgård

15 Konventionell dosimetri med NaI detektorer och TLD Uppskattning av årsdoser i några ryska byar Interexponering Externexponering

16 Intern och externdoser i Bryansk Helkroppsinnehåll av 137 Cs (kbq kg 1 )

17 Intern och externdoser i Bryansk regionen 0.40 Adult 2006 Young Adult 2008 Young Eint [msv y-1] Eint [msv y-1] Location of residence Location of residence

18 Intern och externdoser i Bryansk Medelvärde över samtliga mätta individer per år Effective dose [msv y 1 ] Year

19 Intern och externdoser i Bryansk Medelvärde över samtliga mätta individer per år Observed decrease rate (E ext ) Effective dose [msv y 1 ] Internal External E ext % y 1 E ext % y 1 E ext % y 1 E ext % y 1 Observed decrease rate (E tot ) E tot % y 1 E tot % y 1 0 E tot % y Year Ė ext = 2/3*Ė tot

20 Konventionell vs. retrospektiv dosimetri Bestämning av dos till exponerade individer Konventionella metoder för yrkesverksamma Retrospektiva metoder för oövervakad allmänhet Retrospektiva uppskattningar används vid otillräcklig övervakning eller som komplement till konventionella metoder vid eg. KKV olycka, terrorattentat.

21 Retrospektiv dosimetri Att uppskatta stråldoser i efterhand då inga dedicerade mätsystem var på plats under exponeringen Önskvärda egenskaper hos en retrospektiv indikator på absorberad dos: Indikatorerna måste ha en fysiologisk, kemisk eller biologisk effekt som induceras specifikt av joniserande strålning. En stabil signal mellan exponering och utläsning. En kvantitativ relation mellan den uppmätta effekten och stråldosen, över ett brett område av absorberade doser. Det är också önskvärt att ha en icke invasiv provtagning och om indikatorn är allmänt i offentligt bruk.

22 Retrospektiv dosimetri Optisk stimulerad luminescens (OSL) med vanligt hushållssalt

23 Optisk stimulerad luminescens (OSL) CW /LM OSL 28 LEDs > 40 mw/cm *luminescence Optical cross talk 0.014%@18 mw/cm 2 Steel casing Lead shielding Rotating wheel 90 Sr/ 90 Y source Be window Blue LEDs Emission filter PMT Detection filter IR LEDs Sample Sample carrousel Heat+lift 700 o C; o C/s

24 Optisk stimulerad luminescens (OSL) Principskiss av signal utläsningen

25 Retrospektiv (låg ) dosimetri med salt (NaCl) Vanligt hushållssalt i laboratoriet

26 Salt för retrospektiv dosimetri Vanligt hushållssalt i fält TLD LiF OSLD NaCl GR110 NaI(Tl) Signal TL Signal OSL Temperatur Tid cm 3

27 Dosimetrar med LiF och salt Mätningar i och kring hus i en vitrysk by

28 Kombinerade dosimetrar med TLD och salt Långtidsexponering i fält

29 Kombinerade dosimetrar med TLD och salt Långtidsexponering i fält

30 Retrospektiv OSL dosimetri med salt Skillnad mellan en verklig situation och en i laboratoriet Saltsort Havs /bergssalt, tillsatser, tillverkningsdatum, typ av förpackning) Bakgrundsdos (sedan helt eller delvis tömt) Fading (under månader eller år och vid olika doshastigheter) Provtagning ur ett exponerat saltpaket Mätkapacitet vs. kalibreringsmetod (tidseffektivitet) Ev. screening av insamlade prover Även andra OSL material (dock lägre känslighet) samt andra retrospektiva metoder

31 Uppskattning av effektiv dos Utifrån mätningar med HPIC, NaI(Tl), NaCl och TLD Annual external effective dose (msv y -1 ) Model NaI(Tl) NaCl LiF Indoor worker Wooden house Outdoor worker Indoor worker Brick house Outdoor worker

32 Sammanfattning Aktivitetsbeläggningen efter nedfallet varierar mycket, små som stora skalor Minskning i doshastighet vid referensplatser: <10% , 10 20% Svårare att få pålitliga mätresultat ju längre tiden har gått Låga doser och lågt intresse att delta Totala effektiva dosen till en representativ person > 1 msv y 1 Fortfarande berättigat med motåtgärder Inter och externdoserna varierar olika över tiden, interndosbidraget blir allt viktigare med tiden OSL i vanligt hushållssalt har stor potential för att användas som komplement till andra retrospektiva metoder för stråldosuppskattning även vid låga doser (~mgy)

33 Tack för uppmärksamheten!