Využit ití gama spektrometrie při p monitorování okolí JE kolektiv KDAIZ FJFI ČVUT V PRAZE
Czech Technical University in Prague Nejstarší technická universita nejen v České republice, ale i v Evropě. Byla založena na podkladě dekretů císaře Josefa I v roce 1707, tradice university se tedy rozvíjej její téměř 300 let. Je také největší technickou universitou v ČR, více v než 20 000 studentů na 6ti fakultách. Tradice ČVUT je založena nejen na výuce studentů v technických předmětech, ale také rozvíjí jejich schopnosti zaujmout vedoucí pozice ve výzkumu i vývoji.
Faculty of nuclear sciences and physical engneering Katedra matematiky, fyziky, katedra jazyků Katedra pevných látek, l materiálů,, a katedra fyzikáln lní elektroniky Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího zářenz ení, Katedra jaderných reaktorů,, Katedra jaderné chemie Katedra softwarového inženýrstv enýrství Dopravní fakulta v DěčD ěčíně,, Výzkumná centra
Jaderné vědy od A do Z aneb kde všude v je najdeme A atomové hodiny (přesn esné určen ení času) B biologie (např.. sledování dějů v rostlinách značenými sloučeninami) C cestování (např.. detekce radionuklidů na hraničních přechodech) D diagnostika (např.. rentgen a CT- zobrazování orgánů) E ekologie (např.. monitorování životního prostřed edí v okolí elektráren) ren) F farmakologie (např.. značkov kování látek pro sledování kostí,, virů apod.) G geologie (např.. zkoumání složen ení povrchu Marsu) H hydrologie (např. čištění pitných zdrojů) I insektologie (např.. ozařov ování způsobuj sobující neplodnost mouchy tse-tse v boji proti malárii) J jaderná energetika (např.. přepracovp epracování vyhořel elého paliva z jaderných elektráren) ren)
K kriminalistika (např.. detekce výbušnin pomocí jaderné rezonance) L lázně (např.. léčba l pohybového ho ústrojí) M meteorologie (např.. měřm ěření stupně znečištění ovzduší ší) N nukleárn rní medicína (např.vy.vyšetření funkce štítné žlázy, ledvin apod.) O onkologie (např.. léčba l nádorn dorů ozařov ováním) P potravinářstv ství (např.. ničen ení plísn sní na potravinách, čaji, kořen ení apod.) R radonový program (např.. ochrana obydlí před radonem) S seismologie (např.. predikce zemětřesen esení) T technologie (např.. detekce vad a poškozen kození materiálů v letectví) U umění (např.. určov ování složen ení barev a pigmentů resp. pravosti starých obrazů) V výzkum (např.. stáří architektonických památek) Z zdravotnictví (např.. sterilizace téměřt vešker kerého zdravotnického materiálu)
Monitorování životního prostřed edí v okolí JE Temelín Gama spektrometrie laboratorníˇa in situ Odebíran rané vzorky bioty: Kůra borovice 2x ročně Mech Schreberův 2x ročně Lesní humus 1x ročně Lesní plody sezónn nně Hřib hnědý a koš hub sezónn nně Celkový počet vzorků se pohybuje kolem 220 každoro doročně Monitorované území obsahuje 29 odběrových míst m situovaných na 8 profilech paprskovitě se rozbíhaj hajících ch z místa m JETE do vzdálenosti 20 km (měřící body jsou vzdáleny 2-5-10-20 km od elektrárny rny, vzdálenost 20 km je považov ována za srovnávac vací)
Po vysušen ení a přebrp ebrání jsou vzorky uzavřeny do Marinelliho nádob a měřeny příslup slušně dlouhou dobu koaxiáln lním HPGe detektorem Metody měřm ěření Měřená spektra gama zářenz ení v rozsahu do 3 MeV umožň žňují po zpracování programem SP DEMOS stanovit hmotnostní aktivity přirozeně radioaktivních prvků ( 40 K, 226 Ra, a 232 Th) a kontaminantu 137 Cs (pozůstatek incidentu v Černobylu a vzdušných zkoušek jaderných zbraní).
Rozdělen lení zdrojů ozářen ení v České republice cosmic radiation 14% medical 11% Chernobyl fallout, nuclear weapon tests 0,30% other (of these, releases from nuclear installation 0,04%) 0,13% radon in houses (average) 49% terrestrial gamma 17% natural sources in human body 9% Average annual dose: radon othernaturalsources 1,2 msv/year 1,2 msv/year manmade sources 0,4 msv/year
Měřicí sestava na FJFI HPGe detektor Zdroj, ADC a analyzátor firmy Canberra Předzesilovač firmy Ortec Geometrie Marinelliho nádob velikosti 0,5 l
První výsledky trendové analýzy Vychází z dat laboratorní spektrometrie gama Byly studovány dva modely možného incidentu: První : případ pad jednorázov zového většív šího úniku Druhý : případ pad dlouhodobého stálého menší šího úniku způsoben sobeného nepřetr etržitým únikem a depozicí především m dlouhodobých radionuklidů Testování hypotéz, výběr r kritéria ria každoro doročně
Srovnání výsledků jednotlivých let měření podzimní odběr r mechu 2001 2002 2003 2004
Srovnání výsledků jednotlivých let měření lesní humus 2001 2002 2003 2004
Dozimetrické a spektrometr trometrické charakteristi teristiky fotonových polí Scintilační spektrometr Tesla NB 3201 MCA m NOMAD EG &G Ortec
Příklad dekonvoluce naměř ěřených spekter
160 Příkon kermy ve vybraných bodech během b 6-ti let provozu jete Srovnání výsledků měření pozadí (spektrometr NaI(Tl) 3"x3") ve vybraných měřících bodech k 11.-12.7.2000, 16.-17.7.2002 a 13.-14.7.2004 140 120 Ka/dt [ngy/h] 100 80 60 11.-12.7.2000 16.-17.7.2002 13.-14.7.2004 40 20 Srovnání výsledků měření pozadí (přístroj Tesla NB 3201) ve vybraných měřících bodech k 11.-12.7.2000, 16.-17.7.2002 a 13.-14.7.2004 0 01 03 04 06 08 12 14 16 17 20 22 23 25 28 29 Kód měřícího bodu 160 140 120 Ka/dt [ngy/h] 100 80 60 40 11.-12.7.2000 16.-17.7.2002 13.-14.7.2004 20 0 01 03 04 06 08 12 14 16 17 20 22 23 25 28 29 Kód měřícího bodu
Studenti se zůčastňují práce v terénu i zpracování
90% hřibu h hnědého ho je voda váha každého suchého ho vzorku je přibližně 110 g g
Měření radonu: ve vodě,, stavbách a jeskyních testování materiálů pro detekci zářenz ení alfa
Aerosolová kampaň v Bozkovských dolomitových jeskyních
Využit ití rentgenflourescenční analýzy Aparatura s radionuklidovým zdrojem Aparatura s rentgenkou
Analýza rukopisů
Analýza rukopisů 1000 900 800 700 Cu Kα Cu Kβ 600 500 400 300 200 100 Ca Kα Pb Lα Pb Lβ 0 2 4 6 8 10 12 14 Energie [kev] 1000 900 800 700 600 Cu Kα Cu Kβ 500 400 300 200 100 Ca Kα Hg Lα Pb Lα Hg Lβ Pb Lβ 0 2 4 6 8 10 12 14 Energie [kev]
Analýza bronzových předmp edmětů Spektrum naměřené v místě silně poškozeném korozí Impulsy Energie [kev]
Rozdíl l ve složen ení bronzu a koroze Koroze Zastoupení prvku [%] 90 80 70 60 50 40 30 20 Bronz -kov Koroze 10 Bronz -kov 0 Cu Sn Pb Fe Zn Ti Prvek
Spolupráce s restaurátory tory
matematické modelování chování částic při p i průchodu hmotou (Monte( Carlo, Penelope..) šířen ení aerosolů trhlinami (aplikace pro JE) modelování pole neutronů
Účast na projektu DIRAC
Verifikace plánovac novacího systému Lekselova gama nože
Modelování rozložen ení aktivity v ISO-container containerechech nd validation experiment MCNP model (NRI MCNP simulations) 2 nd
Výpočet efektivní dávky členů letového personálu Srovnání s ostatními profesními skupinami (rok 2000)
Příklad spolupráce se SÚROS Vnitrní kontaminace Am-241 Vstupní Data Retence aktivity ve skeletu (in vivo) Exkrece stolici a mocí Problematika vstupních dat (fantomy) Odhad prijmu pomocí matematických modelu Vystup Príjem (Bq) E(50) Sv Fantom pro urcení detekcní úcinnosti merení lebky in vivo (merící geometrie s dvemi LEGe detektory) SURO