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