Akademie věd České republiky Ústav teorie informace a automatizace, v.v.i. Academy of Sciences of the Czech Republic Institute of Information Theory and Automation RESEARCH REPORT P. Pecha, P. Kuča, I. Češpírová, R. Hofman Monitorování radiace v časné fázi nehody na jaderném zařízení - analýza všech typů měření použitelných pro korekci modelových předpovědí No. 2302 12. července 2011 ÚTIA AV ČR, P.O.Box 18, 182 08 Prague, Czech Republic Tel: +420 286892337, Fax: +420 266052068, Url: http://www.utia.cas.cz, E-mail: pecha@utia.cas.cz
This report constitutes an unrefereed manuscript, which is intended to be submitted for publication. Any opinions and conclusions expressed in this report are those of the authors and do not necessarily represent the views of the Institute.
Anotace Výzkumná zpráva je zam ena na metody monitorování radioaktivního zne ist ní v asné fázi nehody spojené s únikem radioaktivity do životního prost edí. Cílem provád ného rozboru je ur it ty metody monitorování provád né stávajícími radia ními sít mi, které mohou poskytovat m ení z terénu pro jejich další využití v oblasti zlepšování modelových p edpov dí vývoje radia ní situace. Pro tyto ú ely byly vyvinuty speciální statistické metody bayesovské filtrace provád jící asimilaci modelových p edpov dí s m eními z terénu. Je p edstaven programový systém HARP, který nabízí pokro ilé interaktivní nástroje pro analýzu následk mimo ádných únik radioaktivity do atmosféry. M ení p icházející z terénu poskytované monitorovacími skupinami (pevná idla SVZ, m ení z výnosných stani ek, m ení mobilních skupin s GPS identifikací, p ípadné letecké monitorování) budou zpracovávány jeho asimila ním subsystémem ASIM, který umožní expertn vyhodnotit všechny tyto vícemén izolovan stojící informace a integrovat je do celkového obrazu radiologické situace v terénu a její asové predikce. P edkládaná zpráva byla vypracována v rámci ešení projektu Bezpe nostního výzkumu MV VG20102013018 ešeného v ÚTIA v.v.i a v rámci projektu Bezpe nostního výzkumu MV VF20102015014 ešeného SÚRO v.v.i. 1
2
Obsah 1 Spolupráce v oblasti zp es ování modelových p edpov dí na základ konfrontace s m eními p icházejícími z terénu... 5 2 Popis stávající situace v oblasti monitorování provád ného v rámci RMS... 12 2.1 Legislativa... 12 2.2 Monitorování... 18 2.2.1 Sí v asného zjišt ní (SVZ)... 18 2.2.1.1 Teritoriální sí... 21 2.2.1.2 Teledozimetrický systém (TDS)... 27 2.2.2 Sí termoluminiscen ních dozimetr (TLD)... 30 2.2.2.1 Teritoriální sí TLD... 30 2.2.2.2 Lokální sít TLD... 31 2.3 Mobilní skupiny, letecká skupina... 36 2.3.1. innost mobilních skupin... 36 2.3.2 Posloupnost inností... 37 2.3.3 Po et a vybavení mobilních skupin a letecké skupiny... 42 2.3.4 Popis vybraných p ístroj pro mobilní skupiny a leteckou skupinu... 46 2.3.5 Porovnání vybraných p ístroj pro terénní m ení... 49 3 Analýza vlivu po tu a rozmíst ní receptor sít na kvalitu asimilace dat a predikce... 54 4 Shrnutí: Co m že p inést profesionální monitoring radia ní situace pro modelové p edpov di a naopak... 58 5 Záv r... 59 Literatura... 60 P íloha 1... 63 Použité zkratky... 64 3
4
1 Spolupráce v oblasti zp es ování modelových p edpov dí na základ konfrontace s m eními p icházejícími z terénu V tomto p ísp vku se zam ujeme na možnosti využití r zných technik m ení ionizujícího zá ení a existujících radia ních monitorovacích sítí pro jeden speciální problém, a sice na využití m ení p icházejících z terénu pro zp es ování modelových p edpov dí vývoje radiologické situace po radia ní nehod. Pracovišt m se špi kovým know-how v oblasti monitoringu je Státní ústav radia ní ochrany, v.v.i. (SÚRO), který krom jiného se ú astní na zajišt ní provozu Radia ní monitorovací sít R (RMS) a spolupracuje na vývoji a aplikací pokro ilých monitorovacích technikjak pro pr b žná m ení na stálých m icích místech, tak i pro mobilní m ení (pozemní i letecké). SÚRO se v roli správce dat RMS podílí i na vytvá ení a innosti celoevropské sít EURDEP, sloužící ke vzájemné vým n dat z monitorování dávkového p íkonu a objemových aktivit ovzduší národními monitorovacími sít mi a k pr b žnému zve ej ování výsledk tohoto monitorování.súro se dále podílí na zajiš ování havarijní p ipravenosti v oblasti reakce na mimo ádnou událost s možnými radia ními d sledky na obyvatelstvo a životní prost edí mj. zajiš ováním pr b žné operativní správy Sít v asného zjišt ní RMS R v nep etržitém režimu (24x7), tak aby informace o p ípadnémvýskytu hodnot p ekra ujících nastavené úrovn byla v as a správn zachycena a interpretována v systému havarijní p ipravenosti R. SÚRO se v nuje i problematice využití modelování vývoje radia ní situace v p ípadech radia ních mimo ádných událostí a jejich možných dopad na obyvatelstvo a životní prost edí v oblasti radia ní ochrany a havarijní p ipravenosti,pro tuto innost SÚRO využívá r zné modelovací nástroje v etn systému HARP (viz dále) vyvíjeného ve spolupráci s ÚTIA AV R. Modelové p edpov di a popis ší ení radioaktivního zne ist ní se v Ústavu teorie informace a automatizace AV R provád jí se zám rem zavedení pokro ilých statistických asimila ních technik, jejichž cílem je zvýšení spolehlivosti matematických odhad na základ dalších informací, z nichž nejd ležit jší jsou m ené hodnoty p icházející online z terénu. V oblasti asimilace m ení s modelovou p edpov dí radiologické situace lze práce provád né v ÚTIA ozna it jako v R pr kopnické. Jedním z nejd ležit jších cíl je provád ní asimilace v reálném ase, kdy v asových krocích odpovídajících periodám p icházejících m ení je možno postupn korigovat p edpov di modelu a tím postupn zp es ovat p edpov zasažených oblastí, kde je t eba uvažovat o zavedení neodkladných opat ení. 5
Historie spolupráce p i modelování transportu zne ist ní a jeho následk v ÚTIA a SÚRO Na problematice ší ení radioaktivity životním prost edím se v ÚTIA pracuje již zhruba 10 let, v SÚRO ješt mnohem déle. Z nejvýznamn jších to byla nap íklad mezinárodní spolupráce v rámci EU grant INCO COPERNICUS FI14P-CT96-0006 nebo EVANET-HYDRA projekt, která vyústila i ve spole né publikace se zahrani ními partnery. Spolupráce pokra ovala na mezinárodní úrovni, kdy obsahem t íletých prací byla lokalizace evropského systému RODOS (Real-time Online DecisiOn Support system) na podmínky jaderných za ízení v R. eský RODOS tým byl složen z pracovník SÚRO a ÚTIA a celý projekt byl úsp šn oponován koncem roku 2004. Byla vypracována ada lokaliza ních report pro et z atmosférických a hydrologických model. V P íloze 1 uvádíme p íklad online vstup do diagnostického módu práce systému RODOS, který eský lokaliza ní tým tehdy zprovoznil. Následovala spolupráce s ÚJV ež a EGP Praha v rámci návazného projektu 6/2003 (poskytovatel SÚJB), jehož cílem byl vývoj vlastních metodických postup a programových prost edk vyplývajících z požadavk Krizového a koordina ního centra SÚJB a SÚRO. Tento t íletý projekt kon il záv re nou oponenturou koncem roku 2005 a jeho výsledky dokumentuje ada report. Specialisté ze SÚRO i ÚTIA se aktivn podíleli na spole ném esko-rakouském cvi ení STEP II b Realistic Case Studies (2002 a 2003). Jednalo se o komparativní analýzy t žké havárie se zdrojovým lenem ST2 v rámci procesu z Melku. V ÚTIA byl proveden též srovnávací výpo ty kódem COSYMA a systémem RODOS PV 4.0, který byl v té dob v ústavu lokalizován. Tyto dlouhodobé zkušenosti umožnily ešitelskému kolektivu poukázat na slabiny dosavadního výzkumu a definovat oblasti rozší ení ve sm ru rozvoje moderních asimila ních algoritm. Vyty ené zám ry byly podpo eny ud lením grantu 102/07/1596 Grantovou agenturou R, což umožnilo zapojit do projektu mladé studenty z doktorandského studia na celé období ešení 2007-2009.Další rozvoj asimila ních technik v rámci tohoto grantového projektu umožnil ve spolupráci se Státním ústavem radia ní ochrany ov ovat možnosti online p ipojení p edpov dních model na Sí v asného zjišt ní p es databázový server ORACLE. V sou asné dob je v ÚTIA (p íjemce) v rámci Bezpe nostního výzkumu Ministerstva vnitra (poskytovatel) ešen projekt. VG20102013018 s názvem: 6
Aplikace pokro ilých statistických metod asimilace modelových p edpov dí s pozorováními v terénu ve form moderního programového prost edku pro podporu rozhodování za krizových situací Hlavním cílem projektu je zajistit, aby výsledky více než desetiletého výzkumu nez staly jen v zásuvce stolu, ale aby se dostaly k uživatel m. B hem ešení projektu se výsledný produkt HARP (Schéma 1) p izp sobí požadavk m potenciálních uživatel s možností využívat t eba jen deterministické jádro systému a jeho bohatou interaktivní grafickou podporou nebo na druhé stran jeho plnou statistickou funk nost v etn pravd podobnostní nadstavby s asimila ním subsystémem ASIM. Práv pro vývoj funk ního asimila ního subsystému je nezbytná spolupráce s odborníky ze SÚRO. M ení z terénu Schéma1:Rámec environmentálního modelu HARP (HAzardous Radioactivity Propagation) a napojení jeho asimila ního subsystému Modelovat nebo m it jaké je optimální východisko? V oblasti odhadování stavu modelovaného systému se vývoj ubírá dv ma sm ry. P edn, v souvislosti s prudkým rozvojem výpo etní techniky, jsou zavád ny složit jší algoritmy respektující pokro ilé fyzikální modely. Ukázalo se, že jednostranná víra vmožnost deterministického zp es ování fyzikálního modelu s neomezenou schopností se p ibližovatk realit je lichá. A ani to v d sledku stochastického charakteru úlohy plynoucí z inherentních 7
neur itostí parametr modelu není možné. Výsledné veli iny budou vždy zatíženy neur itostí, kterou m žeme nástroji statistiky odhadovat. Jinou cestou jdou postupy založené na procedurách obecn zvaných data mining, které v krajním p ípad obcházejí fyzikální modelování a spoléhají se výlu n na pozorování. A tam, kde tato pozorování nejsou k dispozici, se použijí jednoduché metody matematické interpolace a extrapolace. Technika data mining m že být úsp šn používána v t ch oblastech, pro které není k dispozici adekvátní model a je shromážd n dostatek informativních dat. V situaci, kdy jsou data zatížena velkými chybami m ení i jsou málo vypovídající, vede ignorování akumulované fyzikální (oborové) znalosti k chybným predikcím. Pesimista m že ozna it situaci za tristní, kdy máme k dispozici špatný model a špatná m ení. Ale našt stí je naše pozice daleko lepší, protože slep netápeme, nýbrž chyby modelu máme statisticky popsány a kvantifikovány. Také se strany pozorovaných hodnot lze o ekávat pe livou analýzu jejich chyb, která se pak obvykle presentuje ve tvaru kovarian ní matice chyb pozorování. Existuje zde tedy realistické východisko z problému p edstavované syntézou obou p ístup, nazývané termínem asimilace dat s modelovou p edpov dí. Ve svém obecném významu jde o korekci výsledk modelu pomocí m ených hodnot, p i emž ve schématu asimilace je sou asn respektována fyzikální znalost neboli apriorní informace obsažená v modelu. Pokro ilé statistické metody jsou schopny brát v úvahu strukturu chyb modelu a chyb m ení a výsledné optimální korekce se p iklán jí k hodnotám modelu i k pozorováním podle toho, co má menší chybu (viz Schéma 2). Metoda asimilace bere v úvahu pozitivní rysy modelování i m ení. Tam, kde je m ení dostatek, upraví numerický model podle t chto hodnot. V p ípad, že kvalitní pozorování chyb jí, spolehne se na numerický model. 8
Schéma 2: Kontinuální retrospektivní asimila ní schéma. Kruhový bod v obrázku ve skute nosti p edstavuje stavový vektor s dimenzí rovnou po tu výpo tových nód - v našem p ípad jde o dimenzi 3360 (vzhledem ke stochastickému charakteru úlohy nelze tyto hodnoty vyjád it fixním konkrétním íslem a je nutné vyšet ovat jejich distribuce s náhodným šumem). Automatická procedura provád jící asimilaci pozorování s modelem se nazývá objektivní analýza (nap. schéma 2 podle obrázku výše) a je p edstavována v závislosti na stupni detailnosti celou škálou technik po ínaje klasickou interpolací, empirickou interpolací a minimaliza ními postupy až k metodám statistickým.z posledn jmenovaných byly již získány výsledky s použitím metody optimální interpolace. Výzkum probíhal dále ve sm ru pokro ilých asimila ních technik, jejichž metodologickým jádrem je bayesovský p ístup. Je odhadován asový vývoj jak modelových p edpov dí tak vývoj kovarian ní struktury chyb modelu v jednotlivých cyklech bayesovské rekurze. Až na aplika ní úrove jsou dotaženy pokro ilé metody složených Kalmanových filtr a hlavn pak metody ásticových filtr [24]. P i výzkumu pomohly zkušenosti a znalosti akumulované v tomto sm ru v odd lení adaptivních systém v ÚTIA, kde má rozvoj t chto moderních p ístup dlouholetou tradici. Modelové p edpov di a m ení v terénu p i asné fázi radia ní nehody Celou ší i problematiky nastín né výše omezíme na analýzu asné fáze radia ní nehody. Specifikujeme požadavky na radia ní monitoring, které lze reáln využít pro zp esn ní predikce matematického modelu ší ení zne ist ní. Pod asnou fází radia ní nehody se 9
obvykle míní interval od samého po átku úniku zne ist ní až do doby, kdy radioaktivní mrak opustí sledovanou oblast. asová škála se m že pohybovat od n kolika hodin do n kolika málo dní. Práv tato fáze je nejd ležit jší z hlediska rychlé odezvy na v asné zavedení odpovídajících protiopat ení (ukrytí, jódová profylaxe, evakuace) ve skute n nejzatížen jších oblastech. Tato analýza v minulosti nebyla dostate ná, chyb ly ov ené programové prost edky a cílená protiopat ení nebyla adekvátn p ipravena. Jak již bylo e eno, vzhledem ke složitosti a neur itostem úlohy nem žeme nikdy usp t s jakkoliv složitými a sofistikovanými výpo etními kódy. Pouze spojením pokro ilého modelování s asimilací m ených hodnot v terénu s následující rekurzí v jednotlivých asových krocích lze generovat v rohodné odhady.p itom lze navíc up es ovat aktuální hodnoty dalších d ležitých náhodných parametr modelu, jako jsou intenzita úniku radioaktivity, disperze vle ky v atmosfé e, vypadávání aktivity na terén nebo parametry pole v tru. Je nutné zahrnout hlavní neur itosti parametr stavu majících stochastický charakter, neur itosti plynoucí ze zjednodušené parametrizace fyzikálních proces, z nekompletn ur eného scéná e úniku, ze zjednodušeného algoritmu na kone né diskrétní výpo tové síti apod. Simulace ší ení neur itostí modelem poskytuje data nejen pro následující pravd podobnostní hodnocení radiologických d sledk, nýbrž i pro techniky zmín né asimilace. Pokro ilé programové systémy modelující pr niky zne ist ní do životního prost edí proto nov zahrnují asimila ní subsystémy. Existuje n kolik d ležitých zdroj informací, které mohou zlepšit odhad vývoje stavu radia ního zne ist ní p i nehod. Základní fyzikální znalost je zahrnuta v apriorním odhadu stavu ( asový a prostorový vývoj koncentrace radioaktivity ve vzduchu, její depozice na terénu apod.), který poskytuje matematický model. Dále, expertní odhady dávají doporu ení na charakteristiky náhodných parametr modelu. Významný efekt vyplyne z možnosti zapracování m ení, která online p icházejí z terénu, m že být významná i intuice podpo ená zkušeností. Každý takový zdroj informací je obvykle znám jen s ur itým stupn m detailnosti (nap íklad úrove použitého algoritmu modelu, nízká resp. vyšší hustota m ení v terénu, p ípady s nep ímými m eními, neúplný popis kovarian ní struktury chyb modelu a m ení). Takové neúplné informace vedou ke špatn podmín ným úlohám s vágním scéná em, což si vynucuje techniky rozhodování za neur itosti. Zkušenosti a výsledky ukazují, že kombinace modelování a monitorování v pozd jší fázi nehody není tak obtížná jako v asné fázi. V asné fázi je k dispozici online jen relativn 10
málo m ení.navíc, stav se rychle m ní a odhady je možné generovat pouze p i ur itých zjednodušeních, specificky pro každý konkrétní p ípad.v pozd jších fázích se m ení v terénu stávají významn jšími a jejich etnost roste. Zm ny jsou pomalejší a tak systém m že být po ástech linearizován. To p ináší možnost použít metody klasické Kalmanovy filtrace. Rozvoj radia ní nehody m že být od samého za átku tak variabilní a je doprovázen takovými nejistotami, že je nutné ad hoc zavést další kroky. Vcítíme-li se do role toho, kdo má odpov dn vydat p íkaz ke spušt ní neodkladných opat ení, ten bude pod velkým psychickým a asovým tlakem.uv domme si, že toxický mrak se v n kolika hodinách (až n kolika málo desítkách hodin) nepochybn dostane až k hranici republiky, a tak zde bude velký tlak na co nejrychlejší, ale sou asn v rohodnou, p edpov zasažených lokalit a p íslušné úrovn kontaminace v nich. Neur itosti týkající se zdrojového lenu úniku, po áte ního tepelného vznosu vle ky, fluktuací pole proud ní, aktuálních disperzních a depozi ních charakteristik apod. neumožní zodpov dnému jedinci (týmu) korektn rozhodovat, pokud nedostane další dopl ující relevantní informace. Základní díl í úlohou je interpolace a p ípadná transformace (p i nep ímých pozorováních) hodnot modelu z výpo etních uzl do prostoru (pozic) pozorování, které jsou formáln vyjád eny operátorem pozorování. V praxi bývá matice H asto ídká, p i emž konstruovaná hodnota modelu v míst ur itého m ení je závislá hlavn na hodnotách modelu v n kolika málo okolních bodech.d ležitým úkolem je dále správná interpretace m ených hodnot a vyšet ení kovarian ní matice chyb pozorování. Vychází se obvykle z p edpokladu nezávislosti m ení, což vede k diagonální matici. Její prvky lze variantn m nit a ov ovat základní vlastnosti statistických asimila ních postup (zmín né výše), a sice že p i zp es ování m ení se hodnoty analýzy p iklán jí k pozorováním (nebo naopak k modelovému odhadu p i nekvalitních m eních zatížených velkou chybou). V této publikaci se nebudeme zabývat analýzou kovarian ní struktury chyb modelu. Tato fundamentální otázka je pr b žn ešena pomocí analýzy neur itosti a p i popisu ší ení chyb modelem. V posledních n kolika letech byly publikovány práce provád né v ÚTIA, které jsou nezbytnou podmínkou k p echodu k odhad m následk nehod na pravd podobnostním základ a pro použití pokro ilých statistických asimila ních postup. V tomto p ípad se odkazujeme na reference nap íklad na webu http://havarrp.utia.cas.cz/ 11
V dalších kapitolách se budeme v novat možnostem, které m že sou asná konfigurace RMS v asné fázi mimo ádné události poskytnoutmatematickým model m ší ení zne ist ní pro asimila ní ú ely. 2 Popis stávající situace v oblasti monitorování provád ného v rámci RMS 2.1 Legislativa Právní rámec pro systém radia ní ochrany v R, v etn systému monitorování radia ní situace na území R, vytvá í zákon. 18/1997 Sb., o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího zá ení (atomový zákon), v platném zn ní, a na n j navazující provád cí p edpisy. Radia ní situace na území R je systémov monitorována a vyhodnocována Celostátní radia ní monitorovací sít (CRMS), jejímž ízením RMS je pov en Státní ú ad pro jadernou bezpe nost (SÚJB). RMS je z ízena a provozována na základ vyhlášky SÚJB. 319 /2002 Sb., o funkci a organizaci celostání radia ní monitorovací sít, v platném zn ní, (vyhláška byla s ú inností od 1. 2. 2006 novelizována vyhláškou. 27/2006 Sb.) a na ízením vlády. 11/1999 Sb., o zón havarijního plánování, v platném zn ní, zajišt ní provozu a obnovy za ízení RMS je dále upraveno usnesením vlády R. 478 ze dne 14. kv tna 2001, v platném zn ní) a schválenými programy monitorování držitel povolení. Náležitosti program monitorování, které mimo jiné stanovují rozsah monitorování okolí jaderných za ízení zajiš ovaného držiteli povolení k provozu t chto za ízení, ur uje vyhláška. 307/2002 Sb., ve zn ní vyhlášky. 499/2005 Sb. Podle uvedené vyhlášky SÚJB. 319 /2002 Sb. je funkcí RMS: 3 Funkce monitorovací sít (1) Monitorovací sí zajiš uje monitorování radia ní situace na území eské republiky (dále jen "monitorování"), v etn p enosu dat a správy informa ního systému pro a) hodnocení radia ní situace pro pot eby sledování a posuzování stavu ozá ení, b) rozhodování o opat eních vedoucích ke snížení nebo odvrácení ozá ení v p ípad radia ní havárie, c) mezinárodní vým nu informací a dat o radia ní situaci, d) zve ej ování a poskytování informací a dat o radia ní situaci na území eské republiky. 12
p i emž RMS je tvo ena (viz Organizace monitorovací sít - 4 a 5) Monitorovací sí tvo í stálé složky monitorovací sít, které pracují nep etržit za obvyklé radia ní situace a za radia ní mimo ádné situace, a pohotovostnísložky monitorovací sít, které se aktivují p i podez ení na vznik nebo p i vzniku radia ní mimo ádné situace. Pohotovostní složky monitorovací sít nemohou být sou asn za azeny mezi stálé složky monitorovací sít. (2) Stálé složky monitorovací sít tvo í: a) sí v asného zjišt ní, kterou tvo í systém m icích míst provád jících nep etržité m ení dávkového p íkonu na území eské republiky a neprodlené informování o p ípadném zvýšení p íkonu nad obvyklé hodnoty; sou ástí sít v asného zjišt ní je teledozimetrický systém, kterým jsou prost edky pro soustavné nep etržité m ení dávek, dávkových p íkon, aktivity radionuklid a jejich asového integrálu v prostorách jaderného za ízení s cílem p i radia ní mimo ádné situaci nebo podez ení na ni zaznamenat a vyhodnotit únik do ovzduší a do vodote í, b) sí termoluminiscen ních dozimetr, kterou je systém pro m ení dávky zá ení gama na území eské republiky, c) m icí místa kontaminace ovzduší, kterými jsou prost edky pro m ení dávkového p íkonu a pro zajišt ní odb r vzork aerosol a spad a pro jednoduché stanovení aktivity radionuklid v t chto vzorcích, d)m icí místa kontaminace potravin, kterými jsou prost edky pro zajišt ní odb ru vzork z lánk potravních et zc a pro stanovení aktivity radionuklid v t chto vzorcích, e)m icí místa kontaminace vody, kterými jsou prost edky pro zajišt ní odb ru vzork vody, í ních sediment a ryb a pro stanovení aktivity radionuklid v t chto vzorcích, f) m icí místa na hrani ních p echodech, kterými jsou prost edky pro získávání údaj o radionuklidové kontaminaci osob, dopravních prost edk, zboží, p edm t a materiál na hrani ních p echodech, g) mobilní skupiny, které provád jí monitorování dávek, dávkových p íkon a aktivity radionuklid v terénu, odb ry vzork složek životního prost edí a rozmíst ní a vým nu dozimetr v sítích termoluminiscen ních dozimetr, h)letecké skupiny, které provád jí monitorování dávek, dávkových p íkon a aktivity radionuklid v terénu, 13
i) laboratorní skupiny, které zajiš ují odb ry vzork z životního prost edí, provád jí spektrometrické, pop. radiochemické analýzy vzork životního prost edí s cílem stanovit v nich aktivity radionuklid, j) centrální laborato monitorovací sít, která koordinuje m ení vzork odebraných laboratorními a mobilními skupinami a zajiš uje vybraná m ení t chto vzork a dále zajiš uje hodnocení výsledk t chto m ení s cílem poskytnout podklady pro rozhodování o opat eních vedoucích ke snížení nebo odvrácení ozá ení osob a která koordinuje a zajiš uje m ení vnit ní kontaminace osob, k) meteorologická služba, která získává meteorologické údaje nezbytné k tomu, aby bylo možno s použitím model ší ení uniklých radionuklid v ovzduší provád t vyhodnocení a prognózu vývoje radia ní situace. (3) Pohotovostní složky monitorovací sít tvo í: a) mobilní skupiny, které provád jí monitorování dávek, dávkových p íkon a aktivity radionuklid v terénu, odb ry vzork složek životního prost edí a rozmíst ní a vým nu dozimetr v sítích termoluminiscen ních dozimetr, b) laboratorní skupiny, které zajiš ují odb ry vzork z životního prost edí, provád jí spektrometrické, pop. radiochemické analýzy vzork životního prost edí s cílem stanovit v nich aktivity radionuklid, c) letecké prost edky pr zkumu pro monitorování dávek, dávkových p íkon a aktivity radionuklid v terénu, d) m icí místa kontaminace vody, kterými jsou prost edky pro stanovení aktivity radionuklid ve vod, v í ních sedimentech, ve vodních makrofytech a vzorcích ryb, e) m icí místa kontaminace potravin, kterými jsou prost edky pro stanovení aktivity radionuklid v láncích potravních et zc, f) m icí místa na hrani ních p echodech, kterými jsou prost edky pro získávání údaj o dávkových p íkonech, radionuklidové kontaminaci osob, dopravních prost edk, zboží, p edm t a materiál, g) m icí místa na uzáv rách, kterými jsou prost edky pro získání údaj o dávkových p íkonech a o radionuklidové kontaminaci osob, dopravních prost edk, p edm t a materiál na hranicích uzav ených oblastí a v okolí místa radia ní havárie. (4) Ú ad zajiš uje informa ní systém a zajiš uje nebo se podílí v rozsahu a zp sobem stanoveným svým krizovým plánem na systému p enosu dat a na innosti 14
a) sít v asného zjiš ování, b) sít termoluminiscen ních dozimetr, c) m icích míst kontaminace ovzduší, d) mobilních skupin, e) leteckých skupin, f) laboratorních skupin pro monitorování, g) centrální laborato e monitorovací sít. (5) Ministerstvo financí, Ministerstvo obrany, Ministerstvo vnitra, Ministerstvo zem d lství a Ministerstvo životního prost edí zajiš ují nebo se podílejí na systému p enosu dat a na innosti složek monitorovací sít v souladu se zákonem v rozsahu a zp sobem stanovenými smlouvou. (6) Držitelé povolení k provozu jaderného za ízení nebo pracovišt IV. kategorie se v rozsahu a zp sobem stanoveným v programu monitorování a ve vnit ním havarijním plánu schválených Ú adem podílejí na systému p enosu dat a zajiš ují innost a) sít v asného zjiš ování, b) sít termoluminiscen ních dozimetr, c) m icích míst kontaminace ovzduší, d) mobilní skupiny, e) laboratorní skupiny. (7) Smluvní osoby zajiš ují nebo se podílejí v rozsahu a zp sobem stanoveným ve smlouv o zajišt ní pln ní úkol vyplývajících z krizového plánu Ú adu na systému p enosu dat a na innosti a) m icích míst kontaminace vody, b) m icích míst kontaminace potravin, c) laboratorních skupin, d) mobilních skupin. 5 (1) Monitorovací sí pracuje v normálním režimu a v havarijním režimu. (2) Normální režim je monitorováním za obvyklé radia ní situace a a) podílejí se na n m stálé složky monitorovací sít, 15
b) monitorování je zam eno zejména na sledování asové a prostorové distribuce dávek, dávkových p íkon a aktivity radionuklid ve složkách životního prost edí za ú elem stanovení dlouhodobých trend a v asného zjišt ní odchylek od nich a slouží zárove k udržování organiza ní, technické a personální p ipravenosti složek monitorovací sít k monitorování v havarijním režimu, c) monitorování provád jí složky monitorovací sít 1. v p sobnosti Ú adu podle tabulky. 1 ásti A p ílohy této vyhlášky v rozsahu a zp sobem stanoveným krizovým plánem Ú adu, 2. v p sobnosti Ministerstva financí, Ministerstva vnitra, Ministerstva zem d lství a Ministerstva životního prost edí podle tabulky. 1 ásti A p ílohy této vyhlášky v rozsahu a zp soby stanovenými smlouvou, 3. v p sobnosti držitele povolení k provozu jaderného za ízení nebo pracovišt IV. kategorie v rozsahu a zp sobem stanoveným zvláštním právním p edpisem a v programu monitorování a ve vnit ním havarijním plánu schválených Ú adem a 4. v p sobnosti smluvních osob podle tabulky. 1 ásti A p ílohy této vyhlášky v rozsahu a zp sobem stanoveným smlouvou o zajišt ní pln ní úkol vyplývajících z krizového plánu Ú adu, d) monitorování v normálním režimu v období po radia ní havárii slouží též k hodnocení jejích dlouhodobých vliv. (3) Havarijní režim je monitorováním za radia ní mimo ádné situacenebo p i podez ení na její vznik a a) podílejí se na n m stálé i pohotovostní složky monitorovací sít, b) monitorování v havarijním režimu zahajují složky monitorovací sít 1. v p sobnosti Ú adu podle krizového plánu Ú adu, 2. v p sobnosti Ministerstva financí, Ministerstva obrany, Ministerstva vnitra, Ministerstva zem d lství a Ministerstva životního prost edí na základ smlouvy a podle pokyn Ú adu, 3. v p sobnosti držitele povolení k provozu jaderného za ízení nebo pracovišt IV. kategorie, na n mž nastala radia ní mimo ádná situace, v závislosti na klasifikaci stavu za ízení a v rozsahu a zp sobem podle programu monitorování a vnit ního havarijního plánu, 4. v p sobnosti smluvních osob na základ smlouvy o zajišt ní pln ní úkol vyplývajících z krizového plánu Ú adu a podle pokyn Ú adu, 16
c) monitorování v havarijním režimu je zam eno zejména na: 1. potvrzení vzniku radia ní mimo ádné situace; jedná-li se o radia ní mimo ádnou situaci vzniklou na území eské republiky, i na odhad dalšího vývoje radia ní havárie a ší ení radionuklid v okolí jaderného za ízení nebo pracovišt IV. kategorie, na n mž k radia ní havárii došlo, 2. identifikaci a charakterizaci nastalého úniku, 3. odhad dávek osob, 4. hodnocení vzniklé radia ní situace a p ípravu podklad pro rozhodování o opat eních vedoucích ke snížení nebo k odvrácení ozá ení osob, v etn ur ení území, kde jsou tato opat ení z hlediska vzniklé radia ní mimo ádné situace doporu ována, 5. hodnocení ú innosti realizovaných ochranných opat ení, 6. p edpov vývoje radia ní situace, d) monitorování v havarijním režimu probíhá ve dvou fázích 1. v první fázi, která zahrnuje období p ed únikem radionuklid do životního prost edí, období, kdy radionuklidy unikají do životního prost edí, a období t sn po ukon ení úniku a používají se p edevším jednodušší metody monitorování, zejména m ení dávkových p íkon a dávek; monitorování je zam eno na rychlé získání podklad pro rozhodování o neodkladných ochranných opat eních a 2. ve druhé fázi, která zahrnuje období po ukon ení úniku, a používají se náro n jší a citlivé metody zam ené na stanovení aktivit radionuklid ve složkách životního prost edí, monitorování je zam eno na získání podklad pro rozhodování o následných ochranných opat eních, e) monitorování v havarijním režimu provád jí složky 1. v p sobnosti Ú adu podle tabulky. 2 ásti A p ílohy této vyhlášky v rozsahu a zp sobem stanovenými krizovým plánem Ú adu a podle pokyn Ú adu, 2. v p sobnosti Ministerstva financí, Ministerstva obrany, Ministerstva vnitra, Ministerstva zem d lství a Ministerstva životního prost edí podle tabulky. 2 ásti A p ílohy k této vyhlášce v rozsahu a zp sobem stanovenými smlouvou a podle pokyn Ú adu, 3. v p sobnosti držitele povolení k provozu jaderného za ízení nebo pracovišt IV. kategorie v rozsahu a zp sobem stanovenými zvláštním právním p edpisem a v programu monitorování a ve vnit ním havarijním plánu schválených Ú adem a podle pokyn Ú adu, 17
4. v p sobnosti smluvních osob podle tabulky. 2 ásti A p ílohy této vyhlášky v rozsahu a zp sobem stanoveným smlouvou o zajišt ní pln ní úkol vyplývajících z krizového plánu Ú adu a podle pokyn Ú adu. (4) Složky monitorovací sít a) v p sobnosti Ú adu používají metody a postupy a p edávají výsledky monitorování v rozsahu a zp sobem ur eným v krizovém plánu Ú adu, b) v p sobnosti Ministerstva financí, Ministerstva obrany, Ministerstva vnitra, Ministerstva zem d lství a Ministerstva životního prost edí používají k monitorování metody a postupy a p edávají Ú adu výsledky monitorování v rozsahu a zp sobem ur eným ve smlouv, c) v p sobnosti držitele povolení k provozu jaderného za ízení nebo pracovišt IV. kategorie používají k monitorování metody, postupy a p edávají Ú adu výsledky monitorování v rozsahu a zp sobem ur eným v programech monitorování a zabezpe ování jakosti a ve vnit ním havarijním plánu schválených Ú adem, d) v p sobnosti smluvních osob používají k monitorování metody a postupy a p edávají Ú adu výsledky monitorování v rozsahu a zp sobem ur eným ve smlouv o zajišt ní pln ní úkol vyplývajících z krizového plánu Ú adu. (5) P ístroje používané v rámci innosti monitorovací sít a ur ené Ú adem jsou podrobovány pravidelné kalibraci, a vyžaduje-li to zvláštní p edpis, také ov ování. 2.2 Monitorování Pro ú ely této práce je významná zejména innost RMS v zón havarijního plánování (viz Na ízení vlády. 11/1999 Sb.), v asné fázi úniku, kterou se budeme dále blíže zabývat, tzn: - sí v asného zjišt ní, - sí termoluminiscen ních dozimetr, - inností mobilních skupin a letecké skupiny. 2.2.1 Sí v asného zjišt ní (SVZ) SVZ je tvo ena: - teritoriální sítí, pokrývající celé území státu (viz obr. 1) - teledozimetrickými systémy JE Dukovany a JE Temelín (viz obr. 2a,2b). 18
Obr. 1 Sí v asného zjišt ní - Teritoriální ást 19
Obr. 2a Sí v asného zjišt ní - Teledozimetrický systém JE Dukovany - 2. okruh 20
Obr. 2b Sí v asného zjišt ní - Teledozimetrický systém JE Temelín - 2. okruh 2.2.1.1 Teritoriální sí Teritoriální sí sestává z 54 m icích míst, umíst ných na pracovištích HMÚ (28 na observato ích a 10 na stanicích automatizovaného imisního monitoringu(aim)), 8 na pracovištích SÚJB (RC), 1 v SÚRO a 7 na pracovištích HZS. Všechna m icí místa jsou jednotn vybavena detek ními systémy pro m ení p íkonu fotonového dávkového ekvivalentu s rozsahem m ených hodnot od cca 50nSv/h do 1Sv/h, m enou veli inou je pr m rná hodnota p íkonu za 10-minutový m icí interval (viz obr. 3a, 3b). 21
Obr. 3a M icí místo SVZ - teritoriální sí - lokalita Dukovany ( HMÚ) 22
Obr. 3b M icí místo SVZ - teritoriální sí - lokalita Temelín ( HMÚ) Výsledky m ení jsou pr b žn p edávány do centrální databáze RMS, a to - z m icích míst provozovaných HMÚ: za obvyklé radia ní situace (ORaS) 1x za hodinu (vždy šestice 10-minutových hodnot za uplynulou hodinu), data jsou v centrální databázi k dispozici cca mezi 10-15. minutou následující hodiny; za radia ní mimo ádné situace (RaMS) se frekvence p edávání hodnot zvyšuje na 2x za hodinu, data jsou v centrální databázi k dispozici cca mezi 10-15. minutou následující p lhodiny; - z m icích míst provozovaných SÚJB (RC), SÚRO a HZS po ukon ení každého 10- minutového m icího intervalu, data jsou v centrální databázi k dispozici do cca 5. minuty po ukon ení 10-minutového m icího intervalu. 23
M icí systém je tvo en centrální jednotkou Berthold LB-111 se sondami LB-6500-3 (Geiger- Müller v po íta pro m ení vyšších hodnot p íkonu od cca 100 Sv/h do 1Sv/h) a LB-6360 (proporcionální po íta s rozsahem od 50nSv/h do 1mSv/h), umíst nými standardn ve výšce 1m nad zemí ve volném terénu na neobd lávané p d bez p ítomnosti vyšších objekt (budovy, stromy apod.) v blízkosti m icího za ízení (krom p ípad, kdy místní podmínky neumož ují tato kritéria v plném rozsahu dodržet). P esnost m ení lze s p ihlédnutím k energetické a sm rové závislosti detektor odhadnout na +/- 25% v celém rozsahu m ených energií (cca 60-2000keV- viz obr. X1) a p íkon (cca 50nSv/h-1Sv/h). Obr. X1 - Energetická závislost detektor LB 6123A (vlevo) a LB-6300-3 (vpravo) Poznámka: Vzhledem k deformaci energetického spektra v míst detektoru oproti primárnímu spektru radionuklidového zdroje p i p edpokladu rovnom rného rozložení objemové aktivity radionuklidu v ovzduší (velikost oblasti významn p ispívající k m enému p íkonu v míst detektoru je n kolik málo stovek metr ), vedoucí k posunu p vodního spektra sm rem k nižším energiím (viz obr. X2), lze uvažovaný energetický rozsah považovat za posta ující [9]. 24
Convoluted spectrum 0.012 0.01 Inp file: n02282.dps Out file: n02282.3_c h1 Entries 11662 Mean 112.9 RMS 63.34 Underflow 0 Overflow 1.12e-005 Integral 0.5198 0.008 0.006 0.004 0.002 0 0 50 100 150 200 250 Obr. X2a - Spektrum v míst detektoru pro energii 228,2 kev Convoluted spectrum 0.01 0.008 Inp file: n06616.dps Out file: n06616.3_c h1 Entries 65141 Mean 167 RMS 153.9 Underflow 0 Overflow 0 Integral 0.4571 0.006 0.004 0.002 0 0 100 200 300 400 500 600 700 25
Obr. X2b - Spektrum v míst detektoru pro energii 616,6 kev Convoluted spectrum 0.009 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 Inp file: n08980.dps Out file: n08980.3_c h1 Entries 107543 Mean 192.7 RMS 200.7 Underflow 0 Overflow 0 Integral 0.4373 0 0 200 400 600 800 1000 Obr. X2c- Spektrum v míst detektoru pro energii 898,0 kev 26
Convoluted spectrum 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 Inp file: n18360.dps Out file: n18360.3_c h1 Entries 347814 Mean 287.7 RMS 404.7 Underflow 0 Overflow 0 Integral 0.3951 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Obr. X2d- Spektrum v míst detektoru pro energii 1836,0 kev Teritoriální sí je primárn zam ena za detekci dopad událostí, ke kterým došlo mimo území R, na území našeho státu, a tomu odpovídá i rozložení m icích míst, pokrývajících území státu se vzdáleností mezi jednotlivými m icími místy obecn desítky km - což znamená, že pro detekci mimo ádných únik z JE Dukovany a JE Temelín je její využití jen omezené, vesm s pouze na údaje z m icích míst na observato ích HMÚ p i JE Dukovany a Temelín. Pozn.: V roce 2010 byla uvedena do provozu Sí v asného zjišt ní Armády R, tvo ená 17 m icími místy pokrývající území státu vybavenými obdobn jako m icí místa celostátní SVZ a pracující v obdobném režimu, integrace výsledk, p edávaných za SVZ A R do RMS resp.celostátní SVZ,probíhá od r.2011. 2.2.1.2 Teledozimetrický systém (TDS) Základním detek ním systémem, monitorujícím p ípadný únik radioaktivních látek z JE Dukovany a Temelín mimo areál JE do životního prost edí, je teledozimetrický systém (TDS - viz 3 odst.2a výše) provozovaný držitelem povolení ( EZ a.s.)., tvo ený dv ma okruhy 27
detektor - vnit ním okruhem (TDS-1) s detektory umíst nými na hranici areálu JE, avn jším okruhem (TDS-2) s detektory umíst nými v obcích v okolí JE. TDS provádí kontinuální m ení dávkového p íkonu s on-line p edáváním dat na centrální datové úložišt p íslušné JE, odkud jsou výsledky m ení dále pr b žn p edávány do centrální databáze RMS, kde se ukládají - ve stejné asové matrici jako výsledky m ení teritoriální sít - jako pr m rné hodnoty p íkonu za 10-minutový m icí interval. Data jsou v centrální databázi k dispozici do cca 5. minuty každého 10-minutového intervalu. Teledozimetrický systém JE Dukovany je tvo en 27 m icími místy 1. okruhu (TDS-1) umíst nými na hranici areálu JE, a 8 m icími místy 2. okruhu (TDS-) umíst nými v obcích v okolí JE (viz obr.4a). Oba okruhy TDS jsou vybaveny m icími systémy Bitt RS-03/X, vybavenými proporcionálními detektory s m icím rozsahem p íkon od 10nSv/h do jednotek Sv/h, detektory jsou umíst ny ve výšce 2,5 metru nad zemí. Teledozimetrický systém JE Temelín je tvo en 24 m icími místy 1. okruhu (TDS-1) umíst nými na hranici areálu JE(na oplocení), a 7 m icími místy 2. okruhu (TDS-2) umíst nými v obcích v okolí JE (viz obr.4b). Okruh TDS-1 je vybaven m icími systémy Rados RD-02, používající Geiger-Müllerovy po íta e s m icím rozsahem p íkon od 10nSv/h do až 10Sv/h, detektory jsou umíst ny ve výšce 1,5 metru nad zemí. Okruh TDS-2 je vybaven m icími systémy Eberline FHZ-621, používající proporcionální detektory s m icím rozsahem p íkon od 10nSv/h, detektory jsou umíst ny ve výšce 2,5 metru nad zemí. 28
Obr. 4a Sí v asného zjišt ní - Teledozimetrický systém JE Dukovany - 2. okruh - detail Obr. 4b Sí v asného zjišt ní - Teledozimetrický systém JE Temelín - 2. okruh - detail Sou ástí monitorování p íkonu v ZHP jsou i mobilní m icí systémy pro monitorování dávkového p íkonu vybavené i komunika ní jednotkou, za normální situace uložené v JE, 29
které by v p ípad úniku radionuklid z JE do životního prost edí byly operativn rozmíst ny v ZHP v p edem vytipovaných lokalitách v ohrožených sektorech (po sm ru v tru od zdroje ší ení) a doplnily bytak TDS-2 o n kolik (jednotky ks) dalších m icích míst. P esnost m ení TDS lze s p ihlédnutím k energetické a sm rové závislosti detektor odhadnout na +/- 25% v celém rozsahu m ených energií a p íkon. 2.2.2 Sí termoluminiscen ních dozimetr (TLD) Sí TLD je - obdobn jako SVZ - tvo ena: - teritoriální sítí, pokrývající celé území státu, - lokálními sít mi, rozmíst nými v okolí JE Dukovany a JE Temelín. 2.2.2.1 Teritoriální sí TLD Teritoriální sí je tvo ena 184 m icími body, pokrývajícími vícemén rovnom rn území státu (viz obr. 5), p i emž cca 1/3 detektor bod je umíst na v budovách paraleln s detektory umíst nými v téže lokalit na volném prostranství, pro možnost odhadu stínicího faktoru budov. Detektory jsou umíst ny ve výšce 1 metr nad zemí. Detektory z m icích míst jsou pro vyhodnocení sváženy docentrální laborato e TLD v SÚRO vybavené p íslušným vyhodnocovacím za ízením, kde jsou rovn ž p ipravovány vynulované detektory pro rozmíst ní na m icích bodech v dalším monitorovacím období. Výsledky monitorování jsou p edávány do centrální databáze RMS ve form hodnoty pr m rného p íkonu za monitorovací období Monitorovací období za ORaS je t i m síce (kalendá ní tvrtletí), za RaMS m ž ebýt monitorovací období podle pot eby zkráceno. M icí rozsah detektor je od cca 25 Sv za monitorovací období. 30
Obr. 5 Sí termoluminiscen ních dozimetr - teritoriální ást 2.2.2.2 Lokální sít TLD Lokální sít, umíst né v ZHP JE Dukovany a JE Temelín, jsou provozovány jednak SÚJB (RC) a SÚRO, jednak držitelem povolení ( EZ a.s.). Lokální sít provozované SÚJB (RC) a SÚRO jsou tvo eny 12 m icími místy v ZHP EDU (viz obr. 6a) a 9 m icími místy v ZHP ETE (viz obr. 6b), detektory jsou umíst ny ve výšce 1 metr nad zemí. Monitorovací období jsou obdobná jako v teritoriální sítí TLD. 31
Obr. 6a Sí termoluminiscen ních dozimetr - lokální sít SÚJB (RC) a SÚRO - JE Dukovany 32
Obr. 6b Sí termoluminiscen ních dozimetr - lokální sít SÚJB (RC) a SÚRO - JE Temelín Lokální sít provozované držitelem povolení ( EZ, a.s.) jsou tvo eny 36 m icími místy v ZHP EDU (viz obr. 7a) a 52 m icími místy v ZHP ETE (viz obr. 7b), detektory jsou umíst ny v ZHP EDU ve výšce 3 metry nad zemí, v ZHP ETE ve výšce 1 metr nad zemí. Vyhodnocování detektoru probíhá v laborato ích radia ní kontroly okolí (LRKO) držitele povolení. Monitorovací období jsou obdobná jako v teritoriální sítí TLD. Vzhledem k nutnosti provád t vyhodnocování detektor v laborato ích TLD jsou výsledky z monitorování sít mi TLD dostupné až s ur itým asovým odstupem (v ádu dn ). 33
Obr. 7a Sí termoluminiscen ních dozimetr - lokální sít držitele povolení - JE Dukovany 34
Obr. 7a Sí termoluminiscen ních dozimetr - lokální sít držitele povolení - JE Temelín 35
2.3 Mobilní skupiny, letecká skupina Nedílnou sou ástí RMS jsou i: Mobilní skupiny (MS), které provád jí monitorování dávek, dávkových p íkon a aktivity radionuklid v terénu, odb ry vzork složek životního prost edí a rozmíst ní a vým nu dozimetr v sítích termoluminiscen ních dozimetr. Letecká skupina (LeS), která provádí v p ípad pot eby monitorování velkoplošných území (m ení dávkových p íkon ; plošných resp. hmotnostních aktivit um lých resp. p írodních radionuklid ). Její innost je zajiš ovaná resortem SÚJB (SÚRO) ve spolupráci s resortem Ministerstva obrany (A R). 2.3.1. innost mobilních skupin Pro p ípad radia ní havárie mají ob naše jaderné elektrárny (JE) vypracovány vnit ní havarijní plány na základ analýz možných havarijních sekvencí (v R mají JE povinnost analyzovat dopady všech potenciálních radia ních havárií, které mají pravd podobnost vzniku vyšší než 10-7 ). Tyto plány jsou provázány s vn jšími havarijními plány, kde krom jiného jsou uvedeny i postupy pro plánování a zavád ní ochranných opat ení v okolí jaderné elektrárny v tzv. Zón havarijního plánování (ZHP) s cílem zmírnit eventuální následky vzniklé radia ní havárie. ZHP jsou stanoveny do vzdálenosti 20 km u JE Dukovany a 13 km JE Temelín. V p ípad podez ení na možný únik radioaktivních látek do okolí JE je obyvatelstvu v ZHP vydán signál k ukrytí, jodové profylaxi a k vy kání dalších informací pro p ípad nutné evakuace. Pro n které havarijní sekvence, které p edpokládají po átek úniku radioaktivních látek do okolí nejd íve po 10 hodinách od po átku havárie, je teoreticky možná evakuace obyvatelstva ješt p ed p íchodem kontaminovaného mraku, ale p i náro nosti takovéto akce je vhodn jší obyvatelstvo ukrýt (alespo ty, co nemohou provést ízenou samoevakuaci) a vy kat dalších informací. P edpokládá se, že ukrytí by nem lo trvat déle než 2 dny. Další instrukce/pokyny tj. rozhodnutí o ukon ení, resp. prodloužení i rozší ení ukrytí a o eventuálním provedení evakuace ukrytých obyvatel by již byly vydány na základ dalších informací založených na znalosti reálné situace, tj. velikost úniku, meteorologických podmínkách na daném území a hlavn výsledk m ení provád ných p ímo v terénu. 36
V asné fázi radia ní havárie je tedy nutné urychlen provést taková m ení, která budou sloužit jako podklad pro rozhodnutí o t chto neodkladných ochranných opat eních. D ležitými informacemi, které má systém krizového ízení v R k dispozici p ed vlastním únikem radionuklid, jsou modelové prognózy vznikající radia ní události na JE získané na základ reálných technologických údaj, reálné meteo-situace a dop edu napo ítaných havarijních sekvencí. Další významnou informací již b hem úniku jsou hodnoty dávkových p íkon z teledozimetrické sít dozimetr rozmíst ných kolem havarované elektrárny (více než 25 detektor ). Tyto informace mohou napomoci identifikovat sm r úniku a spolu s predik ními modely pak nasm rovat trasy zasahujících mobilních skupin na po átku m ení. V další (st ední a pozdní) fázi je pak nutné rozhodnout o následných ochranných opat eních, tj. o regulaci/zákazu resp. uvoln ní prodeje potravin ze zasaženého území, o opat eních v zem d lství, vodním hospodá ství, atp. innost každé MS se v p ípad radia ní havárie vždy ídí p íkazy krizového managementu, nicmén obzvlášt pro asnou fázi je t eba mít p ipravené a nacvi ené postupy a p edp ipravené pojezdové trasy, dokumentaci, apod. 2.3.2 Posloupnost inností a) asná fáze: Pro rozhodování v asné (únikové a podnikové) fázi radia ní havárie je nutné co nejrychleji zmapovat kontaminované území. Ideální by bylo mapování pomocí bezpilotních prost edk, ty ale v sou asné dob k dispozici nejsou a v nejbližší dob ani nebudou mezi jiným díky legislativním problém m, takže je t eba, aby m ení dávkových p íkon (DP) provedly mobilní skupiny a letecká skupina. Sou asná strategie vychází z p edpokladu, že monitorování MS a LeS bude zpravidla zahájeno po skon ení úniku radionuklid. (Pozn.: V závislosti na typu události a reálných meteo-podmínkách m že dojít k situaci, kdy n která m ení by se musela zahájit již v pr b hu úniku. Tato eventualita by ale p icházela v úvahu jen v p ípadech, kdy délka úniku by znemožnila v asné m ení pro rozhodnutí o nutnosti ukrytí resp. evakuaci obyvatelstva a hlavn by probíhající únik nesm l významn kontaminovat posádku (z d vodu ochrany len MS a LeS) ani p ístrojové vybavení monitorujících skupin (z d vodu interpretovatelnosti výsledných m ení.) M ené hodnoty dávkových p íkon v daném míst a ase pomohou up esnit výše uvedenou modelovou prognózu s cílem získat co nejv rohodn jší podklad pro 37
rozhodování - zda provést evakuaci, a pokud ano, kdy a kde. Up esn ná prognóza dovolí upravit strategii monitorování uvnit zasaženého území. Území, které pokrývá ZHP kolem obou JE, je podle sm ru v tru rozd leno na 16 sektor. Pro první etapu m ení v p ípad radia ní havárie je v okolí JE naplánováno 17 pojezdových tras. Každá trasa pokrývá 3 sousední sektory, poslední 17. trasa je vedena po blízkém okolí JE. Dle výše zmín ných predik ních model a reálné meteorologické situace se odhadne po et zasažených sektor a provede jejich výb r. Na po átku m ení po p echodu kontaminovaného mraku je nutné prom it všechny zasažené sektory a sousední sektory z každé strany zasažených, 1 MS by projížd la 17 trasu, tedy trasu po okolí havarované JE. Úkolem mobilních skupin je projet po p edem p ipravených trasách v ZHP ve vybraných sektorech v obou sm rech za sou asného m ení dávkového p íkonu (odhad dávky za daný asový interval). Dle výsledk z m ení tras a korigovaných predik ních model pak Krizový štáb (KŠ) resp. Regionální krizový štáb (RKŠ) rozhodne o další innosti MS: bu opakovan projížd t p eddefinované trasy a m it dávkový p íkon nebo m it dávkový p íkon p ímo ve vytipovaných vesnicích s ukrytým obyvatelstvem (Obr. 7a, 7b). Za hranicí ZHP již monitorovací trasy nejsou p edem stanoveny, avšak m že nastat situace, kdy bude nutné i tuto oblast pe liv a rychle prom it, nebo zde nebudou a priori obyvatelé ukryti a bude nutné rychle rozhodnout, zda a pakliže ano, kde a jaká neodkladná opat ení je t eba zavést. Proto i tady je t eba po ítat se MS na provedení rychlého mapování dávek a eventuáln rozvézt dozimetry. Trasy t chto skupin by byly zadány KŠ resp. RKŠ pomocí pr jezdních bod v závislosti na stávající situaci. Za hranicí ZHP již monitorovací trasy nejsou p edem stanoveny, avšak m že nastat situace, kdy bude nutné i tuto oblast pe liv a rychle prom it, nebo zde nebudou a priori obyvatelé ukryti a bude nutné rychle rozhodnout, zda a pakliže ano, kde a jaká neodkladná opat ení je t eba zavést. Proto i tady je t eba po ítat se MS na provedení rychlého mapování dávek. Trasy t chto skupin by byly zadány KŠ resp. RKŠ pomocí pr jezdních bod v závislosti na stávající situaci. 38
Obr. 7a - Trasy v ZHP JE Temelín v sektorech 1-5 a trasa 17 (sv tle zelená) 39
Obr. 7b - Trasy v ZHP JE Dukovany v sektorech 1-4, 16 a trasa 17 (sv tle zelená) Sou ástí CRMS je i systém termoluminiscen ních dozimetr rozmíst ných po území R s vyšší hustotou v okolí JE. V závislosti na reálné situaci by MS na základ pokynu KŠ m ly též za úkol provést vým nu detektor v této síti. Významným pomocníkem p i monitorování kontaminovaného území v první fázi po havárii m že být letecká skupina [8]. B hem leteckého m ení lze za relativn krátkou dobu 40
prom it velké území. Je z ejmé, že v první fázi není nutné prom it potenciáln kontaminované území s vysokou citlivostí, úkolem LeS je provést kontrolu výsledk predik ních model. Vrtulník s posádkou by létal nad zasaženým územím (polygonem) po rovnob žných linkách, kdy sm r linek by byl dán terénem (nap. v p ípad údolí je vhodn jší létat ve sm ru údolí) a tvarem vytipovaného polygonu (velké asové ztráty nastávají p i otá kách a p echodu z jedné linky na druhou, proto je vhodn jší nenavrhovat linky p íliš krátké). Rozestup linek je nutný zadat s ohledem na nutnost rychlého odhadu kontaminace na polygonu. Rozestupy mezi linkami je možné pro první fázi zvolit tak, aby monitorovaný polygon byl zm en co nejd íve, zárove však s dostate nou informací o hranicích kontaminovaného území, tedy 1-2 km, jak tomu bylo nap. p i havarijním cvi ení Zóna 2010 [9]. Výsledky m ení je nutné zpracovat do map tak, aby bylo možné potvrdit a up esnit hranice kontaminace. Pro tuto fázi je dosta ující m ení dávkových p íkon (pokud možno p epo tených na 1m nad povrchem zem ). Výsledky takovýchto m ení budou mít pom rn velkou chybou, ale pro první odhady, obzvlášt s následným prom ením kritických bod pozemními skupinami, budou dosta ující. Up es ující m ení musí prob hnout nejpozd ji do 48 hodin od vyhlášení ukrytí. Tato doba je ješt zkrácena o dobu, po kterou unikaly radioaktivní látky z reaktoru a MS a LeS nemohly monitorovat. Využití leteckých m ení v první fázi havárie závisí na možnostech vrtulníku, nebo - podobn jako u MS - je pot eba za ít monitorovat co nejd íve po p ejití mraku. Zde m že hrát d ležitou roli denní i ro ní období, po así, ale taktéž doba pot ebná ke vzletu vrtulníku - u A R iní 12 hodin, u P R je doba kratší. Proto je pro první fázi nutná spolupráce s P R, pro pozdní fázi, kde as již nehraje takovou roli, lze využít vrtulník A R. b) St ední a pozdní fáze Veškerá m ení ve st ední a pozdní fázi mají za cíl získat podklady pro zavád ní následných, p íp. dlouhodobých opat ení - ukon ení evakuace, vylou ení pot eby relokace, regulaci potravních et zc apod., a tím odvrátit následné nezd vodn né ozá ení obyvatelstva. V této fázi MS a LeS by provád ly již více specializované monitorování - plošn detailn jší m ení dávek, kontaminace p dy pomocí gama spektrometrie, sb r/rozvoz termoluminiscen ních dozimetr, odebírání a analýzy vzork potravních et zc, životního prost edí, pod. 41