Maatgevende scenario's voor ongevallen met categorie B-objecten N.B. Verhoef J.F.A. van Hienen Petten, 11 maart 2004 910871/03.53121/C In opdracht van het ministerie van VROM auteur : N.B. Verhoef beoordeeld : J.F.A. van Hienen 81 blz. A.D. Poley F.S. Draaisma goedgekeurd : R. Huiskamp 53121jvh110304.doc © NRG 2004 Behoudens hetgeen met de opdrachtgever is overeengekomen, mag in dit rapport vervatte informatie niet aan derden worden bekendgemaakt en is NRG niet aansprakelijk voor schade door het gebruik van deze informatie. Voorwoord Het Directoraat-Generaal Milieubeheer, Directie Stoffen, Afvalstoffen en Straling van het Ministerie van VROM verleende in september 2002 NRG de opdracht een onderzoek naar maatgevende scenario’s voor ongevallen met categorie B-objecten uit te voeren. Het onderzoek dat in dit rapport is beschreven, werd namens de opdrachtgever begeleid door: Dr. H.A. Selling (VROM/DGM/SAS), projectcoördinator Ing. D.W.G. Arentsen, MSc RHVK MIFireE (NIBRA/ NVBR netwerk OGS) Drs. A.H. Dal (VROM/VI/KFD) Mw. Ing. J. Middelkoop (Brandweer Amsterdam) Drs. A.J. Stortenbeek (VROM/VI/Crisismanagement) Drs. B. van der Werf (VROM/VI/KFD) Opdracht is door VROM verstrekt met zaaknummer 200209113 en werd uitgevoerd onder NRG projectnummer 910871. Distributie Ministerie van VROM/DGM/SAS Ministerie van VROM/VI/KFD Ministerie van VROM/VI/CM BZK NVBR RIVM NIBRA NVS TNO-PML NRG 2-81 910871/03.53121/C Inhoudsopgave Lijst van tabellen 5 Lijst van figuren 6 Lijst van afkortingen 8 Samenvatting 9 1 1.1 1.2 1.3 Inleiding Kader van de onderzoeksopdracht Doelstelling en afbakening van het onderzoek Uitgangspunten, werkwijze en leeswijzer 13 13 14 15 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Bepaling van de gevolgen van ongevallen met B-objecten Blootstellingswegen en interventie ter beperking van de blootstelling Radioactieve stoffen inventaris van B-objecten Bepaling van de concentraties van radioactieve stoffen in lucht en bodem Doses door concentraties van radioactieve stoffen in lucht en bodem Overige doses als gevolg van een ongeval met een B-object 17 17 20 21 24 24 3 3.1 3.2 3.3 3.4 Ongeval in een B-laboratorium in stedelijk gebied Maximaal aanwezige activiteit in een B-laboratorium Verondersteld ongevalverloop bij brand in een B-laboratorium Gevolgen van het ongeval Maximale gevolgen van het wegvallen van de bronafscherming 27 27 28 29 30 4 4.1 4.2 4.3 Ongeval in een opslag met ingekapselde bronnen Maximaal aanwezige activiteit in de opslag Verondersteld ongevalverloop bij brand Gevolgen van het ongeval 31 31 32 32 5 5.1 5.2 Ongeval met een mobiele NDO-opstelling Maximaal aanwezige activiteit in een NDO-opstelling Verondersteld ongevalverloop en gevolg 35 35 36 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Ongeval met een vervoermiddel van radioactieve stoffen Maximaal aanwezige activiteit in een vervoermiddel Ongeval tijdens vervoer van technetiumgeneratoren Gevolgen van ongevallen tijdens vervoer van besmette voorwerpen Ongeval tijdens het transport van bestraalde splijtstof Ongeval tijdens het transport van uraanhexafluoride 37 37 40 43 43 44 7 7.1 7.2 7.3 Het maatscenario en voorbeelden van ongevallen met B-objecten Selectie van het maatscenario voor ongevallen met B-objecten Voorbeelden van scenario’s van ongevallen in inrichtingen Voorbeelden van scenario’s van transportongevallen 47 47 48 49 8 Conclusies 51 910871/03.53121/C 3-81 8.1 8.2 Conclusie met betrekking tot de definitie van B-objecten Conclusie met betrekking tot het maatscenario 51 52 9 Definities en nadere uitleg 53 Literatuur 59 Bijlagen 61 bijlage A Berekende doses bij brand in een B-laboratorium of in een bronnenopslag 63 bijlage B Berekende doses bij brand in een voertuig met radiofarmaca 73 bijlage C Ongevallen tijdens het vervoer van splijtstoffen 81 4-81 910871/03.53121/C Lijst van tabellen Tabel 1: Tabel 2: Tabel 3: Tabel 4: Tabel 5: Tabel 6: Tabel 7: Tabel 8: Tabel 9: Tabel 10: Tabel 11: Tabel 12: Tabel 13: Tabel 14: Tabel 15: Tabel 16: Tabel 17: Tabel 18: Tabel 19: Tabel 20: Tabel 21: Tabel 22: Tabel 23: Tabel 24: Tabel 25: Interventieniveaus voor beschermende maatregelen die bij ongevallen met Bobjecten mogelijk aan de orde kunnen zijn Toelaatbare effectieve dosis en huiddosis voor hulpverleners in geval van interventie in een radiologische noodsituatie Afbakening operationeel gebied en criteria voor hulpverleners bij interventie na een ongeval met een B-object Parameterwaarden voor de bepaling van de maximale activiteit bij verschillende bewerkingen in een radionuclidenlaboratorium De maximale activiteit Amax die gelijktijdig op enig moment in een handschoenenkast in een B-laboratorium aanwezig mag zijn (2000 Re) Gevolgen van een emissie van 27 GBq 131I gedurende 30 min. bij weertype D2 Zones in het getroffen gebied na wegvallen bronafscherming van een ingekapselde 20 TBq 57Co bron als gevolg van brand Gevolgen van een emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 min. vanaf 20 m hoogte bij weertype D2 in stedelijk gebied Zones na brand waarbij 42 GBq 137Cs is vrijgekomen (bij weertype D2) en een onafgeschermde bron van ca. 4,2 TBq 137Cs aanwezig is Zones in het gebied rond de bron na het ontbreken van de afscherming van een bron met een activiteit van 2 TBq 192Ir Totale activiteit per type verpakking en per voertuig A1- en A2-waarden van enkele radionucliden Dosistempo buiten het voertuig Dosistempo buiten de verpakking Voorbeelden van vervoer van radioactief materiaal over de weg en gebruikt type verpakking Kans van optreden en ontsnappingsfracties bij verschillende verkeersongevallen Dosistempo buiten het voertuig als functie van de totale TI in het voertuig Gevolgen van een emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 min. vanaf 3 m hoogte bij 4 weertypen in landelijk gebied (z = 0,03 m) Zonering na emissie van 60 GBq 99Mo als gevolg van de aanwezigheid van een bron van externe straling met een activiteit van 6 TBq Zonering bij het maatscenario bij B-objecten (emissie van 60 GBq 99Mo/Tc en blootstelling aan externe straling van een bron van 6 TBq 99Mo/Tc) Doses en zones in het getroffen gebied na vrijkomen van 27 GBq 131I bron als gevolg van brand in een B-laboratorium Zones na brand waarbij 42 GBq 137Cs is vrijgekomen (bij weertype D2) en een onafgeschermde bron van ca. 4,2 TBq 137Cs aanwezig is Zones in het gebied rond de bron na het ontbreken van de afscherming van een bron met een activiteit van 2 TBq 192Ir De zonering bij het maatscenario Gevolgen van een emissie van 27 GBq 131I gedurende 30 min. bij weertype D2 910871/03.53121/C 18 19 20 27 28 29 30 33 33 36 37 38 39 39 39 40 41 42 43 48 48 49 49 51 63 5-81 Tabel 26: Tabel 27: Gevolgen van een emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten vanaf 20 m hoogte bij weertype D2 in stedelijk gebied Gevolgen van een emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 min.vanaf 3 m hoogte bij 4 weertypen in landelijk gebied (Z = 0,03 m) 71 79 Lijst van figuren Dosis (E) tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I Dosis (E) op afstanden tussen 200 m en 1000 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I Figuur 3: Depositie op de bodem tot op een afstand van 200 m van de bron na een emissie van 27 GBq 131I Figuur 4: Depositie op de bodem op afstanden tussen 200 m tot 1000 m van de bron na een emissie van 27 GBq 131I Figuur 5: Dosis (E) tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I Figuur 6: Depositie op de bodem tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I Figuur 7: Depositie op de bodem op afstanden tussen 200 m en 1200 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I Figuur 8 Dosis (E) in de eerste 24 uur, tot op een afstand van 100 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied Figuur 9: Dosis (E) in de eerste 24 uur, op afstanden tussen 100 m en 1000 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied Figuur 10 Depositie op de bodem tot op een afstand van 50 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied Figuur 11 Depositie op de bodem op afstanden tussen 50 m en 250 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied Figuur 12 Depositie op de bodem op afstanden tussen 200 m en 1200 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied. Figuur 13 Depositie op de bodem op afstanden tussen 1200 m en 2400 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied. Figuur 14 Dosis (E) na 1 uur, tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc gedurende 30 minuten Figuur 15 Dosis (E) na 1 uur, op afstanden tussen 200 m en 500 m van de bron na emissie van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc gedurende 30 minuten Figuur 16: Dosis (E) na 24 uur, tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie gedurende 30 minuten van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc Figuur 17: Dosis (E) na 24 uur, op afstanden tussen 200 m en 1000 m van de bron na emissie gedurende 30 minuten van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc Figuur 18: Omgevingsdosistempo op het tijdstip 2 uur na aanvang emissie, tot op een afstand van 400 m van de bron na emissie gedurende 30 minuten van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc Dosis (E) Figuur 1: Figuur 2: 6-81 64 64 65 65 66 66 67 68 69 69 70 70 71 73 74 74 75 75 910871/03.53121/C Figuur 19: Depositie op de bodem tot op een afstand van 500 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc Figuur 20: Depositie op de bodem op afstanden tussen 500 m en 2100 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc Figuur 21: Depositie op de bodem tot op een afstand van 200 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc Figuur 22: Depositie op de bodem tot op een afstand van 200 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc (zonder F1). Figuur 23: Depositie op de bodem op afstanden tussen 200 m en 1000 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc (zonder F1). Figuur 24: Depositie op de bodem op afstanden tussen 1000 m en 2400 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc (zonder F1) Figuur 25: Concentratieverdeling van HF (mg/m3) na een emissie van 15 minuten van de volledige (ontlede) inhoud van een container met 12,5 ton UF6, berekend bij twee weertypen. 910871/03.53121/C 76 76 77 77 78 78 81 7-81 Lijst van afkortingen AGS Bq E GBq GWd HThy Hhuid H*(10) IP LSA MBq NDO OGS OvD ROGS Re SCO TBq TI UF6 UN 8-81 Adviseur Gevaarlijke Stoffen Becquerel Effectieve dosis Gigabecquerel (1 miljard Bq) Gigawatt-dag Equivalente dosis in de schildklier Equivalente dosis in de huid Omgevingsdosisequivalent Industrial Package Low Specific Activity Megabecquerel (1 miljoen Bq) Niet-Destructief Onderzoek Ongevalsbestrijding Gevaarlijke Stoffen. Officier van Dienst Regionaal Officier Gevaarlijke Stoffen Radiotoxiciteitsequivalent Surface Contaminated Object Terabecquerel (1 miljoen × 1 miljoen Bq) Transport Index Uraniumhexafluoride United Nation (UN-nummer, ter aanduiding type vervoerd materiaal) 910871/03.53121/C Samenvatting Kader In het kader van het project revitalisatie van het Nationaal Plan voor de Kernongevallenbestrijding (RNPK) heeft de Directie Stoffen, Afvalstoffen en Straling van het Ministerie van VROM aan NRG de opdracht verstrekt een onderzoek uit te voeren naar de radiologische gevolgen van ongevallen met de zogeheten categorie B-objecten zoals die zijn gedefinieerd in de Kernenergiewet. Deze objecten zijn de inrichtingen van Urenco en de COVRA en alle nietnucleaire installaties waarin zich relatief grote hoeveelheden radioactieve stoffen bevinden of toestellen worden gebruikt waarbij intense bundels ioniserende straling kunnen optreden. Voorbeelden van deze niet-nucleaire installaties zijn radionuclidenlaboratoria, fabrieken waarin met radioactieve meet- en regelbronnen wordt gewerkt en inrichtingen met cyclotrons en andere deeltjesversnellers. Ook transporten van radioactieve stoffen, inclusief splijtstoffen, vallen onder de categorie B-objecten. De bestrijding van ongevallen met deze B-objecten is per definitie beperkt van omvang, in vergelijking met de bestrijding van ongevallen met A-objecten, en kan op lokaal niveau of, ten hoogste, op regionaal niveau worden afgehandeld. Tot de categorie A-objecten behoren inrichtingen zoals kerncentrales en onderzoeksreactoren. Doel Doel van het hier beschreven onderzoek naar de radiologische gevolgen van ongevallen met deze B-objecten is het vaststellen van: De juistheid van de definitie van B-objecten, d.w.z. zijn de gevolgen van ongevallen met deze objecten inderdaad beperkt tot lokale omvang of, ten hoogste, tot regionale omvang. Maatgevende scenario’s (maatscenario’s) van ongevallen met B-objecten ten behoeve van het ontwikkelen van plannen en procedures voor het bestrijden van deze ongevallen. Afbakening De inrichtingen van URENCO en COVRA zijn in dit onderzoek niet beschouwd. De maatscenario’s voor deze inrichtingen zijn eerder vastgesteld op basis van de veiligheidsstudies die in het kader van de vergunningverlening voor deze inrichtingen zijn uitgevoerd. Voor de overige B-objecten waren nog geen maatscenario’s vastgesteld. Naast de mogelijke conventionele gevolgen van ongevallen, zoals blootstelling aan hitte, drukgolven en toxische stoffen zijn er bij ongevallen met B-objecten ook radiologische gevolgen mogelijk in de vorm van inwendige besmetting met radioactieve stoffen en/of uitwendige blootstelling aan ioniserende straling. Het hier beschreven onderzoek naar maatscenario’s bij B-objecten richt zich specifiek op deze radiologische gevolgen. Werkwijze en gehanteerde criteria Op basis van de aanwezige hoeveelheid radioactieve stoffen in de verschillende B-objecten en de te verwachten vrijkomende hoeveelheden en/of de toename van het stralingsniveau bij ongevallen, is in overleg met de opdrachtgever een aantal B-objecten en typen ongevallen geselecteerd voor nader onderzoek. Deze B-objecten, te onderscheiden in inrichtingen en vervoermiddel, betreffen: 910871/03.53121/C 9-81 Inrichtingen − brand in een B-laboratorium in een stedelijke omgeving (vanwege de mogelijke gevolgen voor de omwonenden), − brand in een opslag voor radioactieve bronnen (inclusief brand bij opstellingen met deze bronnen) Vervoermiddel − een ongeval tijdens werkzaamheden met en vervoer van een (verplaatsbare) gammagrafiebron, − brand na een ongeval met een vervoermiddel met radioactieve stoffen (inclusief splijtstoffen). Bij brand in een B-object kunnen radioactieve stoffen uit de insluitconstructie of uit hun verpakking vrijkomen en via de opstijgende rook in de omgeving van het B-object worden verspreid. Groepen van de bevolking die aan deze verspreide radioactieve stoffen kunnen worden blootgesteld zijn: de werknemers, zoals het personeel van de getroffen inrichting, de brandweer, overige hulpverleners, eventuele toeschouwers en omwonenden. Bij de berekening van de gevolgen van vrijkomen van radioactieve stoffen bij brand, is uitgegaan van een emissie van een half uur en verspreiding bij weertype D2 (een neutrale atmosfeer en een windsnelheid van 4 m/s). Andere weertypen zijn gebruikt bij gevoeligheidsanalyses. Brand in een B-object kan ook leiden tot het gedeeltelijk of geheel smelten van de afscherming (meestal lood) van een in het B-object aanwezige ingekapselde stralingsbronnen. Hierdoor kunnen, met name, de aanwezige brandweer en andere hulpverleners uitwendig worden bestraald. Bij het bepalen van de omvang van de bestrijding van een ongeval met een B-object op basis van de te verwachten gevolgen, is gebruik gemaakt van de volgende criteria: − De NPK-interventieniveaus voor directe maatregelen; − Een grenswaarde, die de Brandweer vanwege operationele overwegingen hanteert bij ongevallen waarbij blootstelling aan externe straling aan de orde kan zijn, als afbakening van het zogeheten werkgebied (25 microSv/uur); − Een tweede grenswaarde van 2000 microSv/uur wordt, eveneens vanwege operationele overwegingen, gehanteerd als afbakening van het gebied waarin veiligheidsmaatregelen aan de orde kunnen zijn, in dit rapport brongebied1 genoemd; − Een criterium voor ontsmetting van de huid; − Een niveau voor de bodembesmetting als afbakening van het gebied waarin de Brandweer, in het kader van nazorg, metingen uitvoert, het zogeheten aandachtgebied; − Niveaus voor de bodembesmetting (gebaseerd op de NPK-interventieniveaus voor landbouwmaatregelen) als afbakening van het gebied waarin de bodem op aanwezigheid van besmetting wordt gecontroleerd (niet door de Brandweer). Conclusies van het onderzoek Bij géén van de ongevallen worden de NPK-interventieniveaus voor het treffen van directe maatregelen overschreden, zeer extreme verspreidingscondities uitgezonderd. De maximale 1 De brandweer gebruikt hiervoor de term “gevarengebied”. Het betreft het gebied direct rond de plaats van het ongeval. In dit gebied bevindt zich de bron van het incident en vindt bronbestrijding plaats door de brandweer. 10-81 910871/03.53121/C afstand tussen het object en de grens van het gebied waarbinnen nog controle op besmetting wordt uitgevoerd is ca. 2 km. Dit betekent dat de organisatie van de bestrijding zich ten hoogste op regionaal niveau zal afspelen. Op grond van dit resultaat wordt de conclusie getrokken dat de definitie van B-objecten zoals destijds in de Kernenergiewet is opgenomen, nog steeds juist is; d.w.z. ongevallen met B-objecten geven geen aanleiding tot ingrijpende maatregelen zoals bij A-objecten en de omvang van de organisatie bij deze bestrijding is ten hoogste van regionaal niveau. Van de onderzochte ongevalscenario’s van B-objecten blijken die van transportongevallen tot relatief de grootste gevolgen te kunnen leiden en dus als maatscenario voor B-objecten in aanmerking te komen. Het scenario van een ongeval tijdens het vervoer van bestraalde splijtstof komt niet in aanmerking als maatscenario vanwege de zeer geringe kans dat bij dit ongeval radioactieve stoffen vrijkomen of de afscherming wordt beschadigd. Het scenario van een ongeval tijdens het vervoer van uraanhexafluoride waarbij deze stof vrijkomt, zal een relatief lage dosis tot gevolg hebben en dus een klein effectgebied. Echter de chemische toxiciteit van het waterstoffluoride dat vrijkomt bij ontleding van uraanhexafluoride is zodanig groot dat dit het grootste probleem vormt. Gezien de wettelijk gestelde eisen aan de container die bij het vervoer van uraanhexafluoride wordt gebruik is de kans van optreden van een emissie klein, ook bij brand. Om deze reden zijn de ongevalscenario’s bij het vervoer van de overige radioactieve stoffen maatgevend. Er is slechts een maatscenario voor ongevallen met B-objecten vastgesteld, omdat de overige scenario’s van ongevallen met vervoer, afgezien een geringere omvang van het werkgebied, sterk op het maatscenario lijken. Ook de scenario’s van ongevallen met inrichtingen lijken qua gevolgen op dit maatscenario en worden door dit maatscenario dan ook afgedekt. Bij ongevallen met inrichtingen is het brongebied beperkt tot de inrichting zelf. Als het maatscenario voor ongevallen met B-objecten is vastgesteld een ongeval gevolgd door brand tijdens het vervoer van enkele honderden pakketten met radiofarmaca. Dit ongeval leidt niet tot het treffen van directe maatregelen. Het werkgebied bij het maatscenario ligt rondom het B-object en strekt zich uit tot een afstand van ca. 100 m. Het gebied waarin het dosistempo meer dan 2000 microSv/uur bedraagt, ligt eveneens rondom, maar binnen een afstand van 12 m. (als standaard zal de Brandweer een afstand van 25 m aanhouden). Het gebied buiten het werkgebied, tot ca. 700 m benedenwinds van de ongevalslocatie, kan binnen een sector van zo’n 70o licht besmet zijn (> 4 Bq/cm2). De Brandweer zal in dit aandachtgebied, waarvan de contouren overeenkomen met die van de zogeheten ‘startmal’, metingen uitvoeren. Tot op een afstand van ca. 2 km benedenwinds van de ongevalslocatie zullen door andere instanties dan de Brandweer met behulp van gevoelige detectiemethoden, controlemetingen worden uitgevoerd. Op de pagina hiernaast zijn de hiervoor genoemde gebieden schematisch weergegeven. Ten behoeve van oefeningen en het ontwikkelen van bestrijdingsprocedures worden in dit rapport naast het maatscenario enkele voorbeelden van scenario’s voor B-objecten gepresenteerd. 910871/03.53121/C 11-81 windrichting werk gebied aandachtgebied brongebied B-object Schematische weergave van de zones bij de bestrijding van de gevolgen van een ongeval met een B-object. 12-81 910871/03.53121/C 1 Inleiding 1.1 Kader van de onderzoeksopdracht Na het ongeval in Tsjernobyl is door de Nederlandse overheid in 1989 het Nationaal Plan voor de Kernongevallenbestrijding (NPK) opgesteld en geïmplementeerd [1]. In dit plan is onder meer de organisatie en besluitvorming bij het bestrijden van ongevallen met kerninstallaties op de diverse bestuurlijke niveaus vastgelegd. In 1994 is de opzet van het NPK wettelijk vastgelegd in de Kernenergiewet en is dit plan op operationeel niveau uitgewerkt [2], [3]. Naar aanleiding van de rampen in Enschede en Volendam en de evaluatie van deze rampen, heeft de overheid besloten de rampenbestrijding te verbeteren [4]. Een van de acties is de invoering en toepassing van de Leidraad Maatramp [5]. Ook het NPK en de bijbehorende organisatiestructuren zijn opnieuw bezien. Hiertoe werd in 2001 het project ‘Revitalisering van het Nationaal Plan voor de Kernongevallenbestrijding (RNPK) opgestart. De tweede fase van dit project werd medio 2002 afgerond met een rapport waarin voorgestelde wijzigingen van het huidige NPK en de actieplannen voor de implementatie van deze wijzigingen zijn vastgelegd [6]. Een van de actieplannen van het RNPK is het ontwikkelen van maatgevende scenario’s, maatscenario’s genoemd, voor ongevallen met categorie B-objecten. Een maatscenario beschrijft een maatgevend incident, dat wil zeggen een redelijkerwijs te verwachten incident met een B-object met daaraan gerelateerd de te nemen maatregelen en de vereiste bestrijdingscapaciteit van de hulpverleningsdiensten. De B-objecten zijn omschreven in Artikel 38, onder d van de Kernenergiewet [2] en betreffen de volgende inrichtingen en vervoermiddelen: 1. een inrichting voor uraniumverrijking (de inrichting van Urenco), 2. een inrichting waarin uitsluitend splijtstoffen of radioactieve stoffen worden opgeslagen of verwerkt (de inrichting van COVRA), 3. een inrichting waarin radioactieve stoffen kunnen worden bereid of toegepast (bijvoorbeeld de klasse B radionuclidenlaboratoria), 4. een inrichting waarin zich toestellen bevinden (hiertoe behoren inrichtingen met cyclotrons en andere deeltjesversnellers gebruikt voor industriële en medische toepassingen en onderzoek, waarbij intense bundels ioniserende straling kunnen optreden), 5. een vervoermiddel waarin zich splijtstoffen of ertsen bevinden (b.v. transporten van bestraalde splijtstof en van UF6), of 6. een vervoermiddel waarin zich radioactieve stoffen of apparaten bevinden (hier wordt bedoeld het vervoer van een ‘verpakte’ open bron, zoals technetiumgeneratoren, besmet schroot of het vervoer van een ingekapselde bron, zoals een gammagrafiebron voor NDO). Op grond van eerder uitgevoerde studies [7] zal de inspanning bij de bestrijding van ongevallen met deze B-objecten beperkt van omvang zijn, d.w.z. op lokaal of, ten hoogste, op regionaal niveau. De te verwachten beschermende maatregelen voor de bevolking bij deze ongevallen zullen dan ook minder ingrijpend zijn (géén directe maatregelen) dan de maatregelen bij een ongeval met een categorie A-object, zoals een kerncentrale of een onderzoeksreactor. Hoewel de gevolgen van ongevallen met B-objecten in principe alleen lokaal zullen zijn, waardoor de primaire verantwoordelijkheid voor de bestrijding bij de lokale besturen (gemeenten) en de 910871/03.53121/C 13-81 gemeentelijke dan wel regionale uitvoerende diensten ligt, moeten er wel duidelijke criteria zijn voor een eventuele opschaling van de regie van de bestrijding naar rijksniveau dan wel voor een technische ondersteuning door rijksdiensten. 1.2 Doelstelling en afbakening van het onderzoek In het kader van de hiervoor genoemde onderzoeksvragen heeft de Directie Stoffen, Afvalstoffen en Straling van het Ministerie van VROM aan NRG de opdracht verstrekt een onderzoek uit te voeren naar de radiologische gevolgen van ongevallen met de B-objecten, met als doel: Het vaststellen van de juistheid van de definitie van B-objecten in de Kernenergiewet, d.w.z. ongevallen met de genoemde objecten hebben beperkte gevolgen en het treffen van directe maatregelen zal hierbij niet aan de orde zijn. Het vaststellen van maatscenario’s ten behoeve van het ontwikkelen van plannen en procedures voor het bestrijden van ongevallen met B-objecten. Deze maatscenario’s dienen hierbij zodanig uitgewerkt te worden dat de besmetting en doses als gevolg van zo’n scenario via berekeningen in kaart zijn gebracht. Deze scenario’s moeten voldoen aan de volgende voorwaarden: - Bruikbaar als maatstaf voor de nog te ontwikkelen bestrijdingsplannen, waaronder het opstellen c.q. actualiseren van operationele instructies die gehanteerd moeten worden bij interventies bij ongevallen bij of met categorie B-objecten. - Bruikbaar als representatief oefenscenario in de opleiding Ongevalbestrijding Gevaarlijke Stoffen (OGS). - Bruikbaar om criteria te definiëren en afspraken vast te leggen waarbij opschaling van een ongeval met een categorie B-object noodzakelijk is. - Volgens de uitgangspunten van het RNPK moet de organisatie van de bestrijding van ongevallen met radioactieve stoffen aansluiten bij de bestaande structuren en praktijk van de reguliere ongevalbestrijding gevaarlijke stoffen. Om deze reden moeten de te ontwikkelen scenario’s voor B-objecten hierop toegesneden zijn. Afbakening Voor de inrichtingen van Urenco en de COVRA zijn de gevolgen van ongevallen reeds onderzocht. Er zijn maatscenario’s opgesteld op basis van de veiligheidsstudies die in het kader van de vergunningverlening voor deze bedrijven zijn uitgevoerd. Voor de andere B-objecten moeten de maatscenario’s nog vastgesteld worden, met name voor het vervoer van radioactieve stoffen. Omdat dit vervoer in principe in elke regio kan plaatsvinden, zullen de brandweer en andere hulpdiensten in alle regio’s van Nederland op de bestrijding van ongevallen met dit vervoer moeten zijn voorbereid. 14-81 910871/03.53121/C 1.3 Uitgangspunten, werkwijze en leeswijzer In overleg met de opdrachtgever zijn een aantal objecten en typen ongevallen geselecteerd, die als afdekkend worden beschouwd voor een groot scala van ongevallen met open en ingekapselde bronnen, zowel in inrichtingen als tijdens vervoer. Deze selectie is op basis van de hoeveelheid radioactieve stoffen die bij deze objecten en type ongeval kan vrijkomen, de sterkte van bronnen van externe straling bij een ongeval en de kans op blootsteling. Zo zal de kans op blootstelling van de bevolking bij objecten met toestellen die intense bundels van ioniserende straling produceren, klein zijn vanwege het kunnen afschakelen van het toestel. De volgende objecten en ongevallen zijn geselecteerd voor het onderzoek: - Brand in een B-laboratorium gelegen in een stedelijke omgeving (kans op blootstelling van omwonenden); - Brand in een opslag of fabriekshal waar meerdere radioactieve bronnen worden gebruikt 2); - Ongeval tijdens werkzaamheden met en vervoer van een (verplaatsbare) gammagrafiebron; - Transportongeval tijdens vervoer van radioactieve stoffen (inclusief splijtstoffen) met name het transport van radiofarmaca. Deze ongevallen zijn als volgt uitgewerkt: a) Het beschrijven van het ongevalverloop (scenario). b) Het vaststellen van representatieve emissies (brontermen) en/of bronsterkten bij beschadiging van stralingsbronnen door brand of mechanische belasting. c) Het berekenen van concentraties radioactieve stoffen in de lucht en op de bodem en van de doses van omwonenden en hulpverleners door blootstelling aan deze concentraties. Met externe invloeden en de weersomstandigheden tijdens het ongeval wordt rekening gehouden. d) Zover relevant wordt bij de ongevallen ook de gevolgen van lozingen in de bodem of op het oppervlaktewater beschouwd. e) Het berekenen van het lokale dosistempo van stralingsbronnen met beschadigde afscherming en de doses die bij blootstelling door omwonenden en hulpverleners worden ontvangen. f) Bepalen door berekening of via metingen, of NPK-interventieniveaus voor directe maatregelen worden overschreden en welke interventie dan wordt aanbevolen. g) Bepalen van de omvang van het gebied waarin de Brandweer onder toezicht van een stralingsdeskundige (AGS) werkzaamheden mag uitvoeren, het zo geheten ‘werkgebied’, en de omvang van het gebied waarin nog wat nazorg (bijvoorbeeld controle op besmetting) nodig is, het zo geheten ‘aandachtgebied’. h) Criteria aangeven onder welke omstandigheden opschaling van het ongeval nodig is. i) Op basis van de scenario’s van deze ongevallen wordt onderzocht of het mogelijk is om een beperkt aantal maatscenario’s voor ongevallen met B-objecten vast te stellen. Ook wordt uit de onderzochte scenario’s een aantal voorbeelden geselecteerd, die door de maatscenario’s worden afgedekt. 2 ) Dit ongevalscenario is ook afdekkend voor een scenario met brand in een museum met een (radioactieve) mineralenverzameling of met oude instrumenten met lichtgevende verf. 910871/03.53121/C 15-81 Bij het uitwerken van de scenario’s van ongevallen met inrichtingen is gebruikt gemaakt van de resultaten van een eerdere studie ‘Raamwerk meetstrategie bij kernongevallen’ [7] en een recent overzicht van brontermen bij kernongevallen [8]. Bij het uitwerken van de scenario’s bij transportongevallen is gebruik gemaakt van de resultaten van diverse studies op het gebied van transport van radioactieve stoffen, die in opdracht van de Europese Commissie zijn uitgevoerd [9] en van de studies en aanbevelingen van de IAEA [10]. Het rapport is als volgt ingedeeld. In hoofdstuk 2 worden de criteria en berekeningsmethoden beschreven die gebruikt zijn bij het bepalen van de gevolgen van een ongeval door blootstelling aan besmetting en externe straling. Vervolgens worden in de hoofdstukken 3 t/m 6, de scenario’s (en hun variaties) van de geselecteerde ongevallen bepaald en de gevolgen van deze scenario’s berekend. Details van deze berekeningen zijn in drie bijlagen van dit rapport gepresenteerd. Daarna wordt in hoofdstuk 7 het maatscenario vastgesteld en worden enkele voorbeelden van scenario’s gepresenteerd, die door het maatscenario worden afgedekt. Tenslotte worden in hoofdstuk 8 de conclusies van het onderzoek gepresenteerd. De afkortingen en definities die in dit rapport zijn gehanteerd worden toegelicht in hoofdstuk 9. 16-81 910871/03.53121/C 2 Bepaling van de gevolgen van ongevallen met B-objecten 2.1 Blootstellingswegen en interventie ter beperking van de blootstelling Bij een ongeval met een B-object, zoals brand, kunnen de in dit object aanwezige radioactieve stoffen in de lucht vrijkomen die huid en kleding kunnen besmetten en bij inademing en inslikken tot een inwendige besmetting leiden. Door uitwendige en inwendige besmetting van het lichaam wordt een stralingsdosis ontvangen. Daarnaast kan bij brand de loden afscherming van een mogelijk aanwezige ingekapselde stralingsbron worden beschadigd. Hierdoor ontstaat in de onmiddellijke omgeving van deze bron een verhoogd stralingsniveau. De brandweer en andere hulpverleners, die dichtbij of in een B-object aanwezig moeten zijn, zullen bij het bepalen van hun maximale verblijftijd nabij dit object en hun plaats van inzet, hiermee rekening moeten houden. De gezondheidsrisico’s van inwendige en uitwendige besmetting met radioactieve stoffen en blootstelling aan externe straling van bronnen worden bepaald aan de hand van de effectieve doses die bij een dergelijke besmetting of blootstelling worden ontvangen. Volgens het Besluit stralingsbescherming [11] dient bij (ongeval)situaties waarbij personen door aanwezigheid van radioactieve besmetting of ioniserende straling een dosis kunnen ontvangen, interventie plaats te vinden. De beoordeling of al dan niet tot interventie wordt overgegaan, vindt plaats op basis van de te verwachte dosis indien interventie niet plaatsvindt en aan de hand van twee criteria, een laaginterventieniveau (laag-IN) en een hoog-interventieniveau (hoog-IN). Binnen het NPK zijn deze interventieniveaus voor verschillende maatregelen vastgesteld, zowel op basis van de verwachte dosis als de verwachte mate van besmetting [1]. De interventieniveaus van het NPK, voor zover deze als gevolg van een ongeval met een B-object overschreden kunnen worden, zijn vermeld in Tabel 1. De minst ingrijpende maatregel ter bescherming van de bevolking is het schuilen, d.w.z. binnenshuis blijven met ramen en deuren dicht en de mechanische ventilatie uitgeschakeld. Het laag-IN voor schuilen wordt overschreden indien de te verwachte (effectieve) dosis van de omwonenden door 24 uur blootstelling aan bestraling en besmetting hoger is dan 5 mSv. Na afloop van het ongeval kan op basis van de verwachte lange-termijndosis bij verblijf in de getroffen omgeving zonodig tot ontsmetting worden overgegaan. Ook voor deze interventie zijn niveaus vastgesteld. Evenzo zijn er criteria voor ontsmetting van huid en kleding, woningen etc. Naast de interventieniveaus op basis van de verwachte dosis zijn er ook afgeleide interventieniveaus voor besmetting van voeder- en voedselproducten. Op basis van deze afgeleide interventieniveaus kunnen maatregelen als graasverbod of oogstverbod gevolgd worden door vernietiging van voeder- en voedselproducten. Voorafgaand aan het mogelijk treffen van beschermende maatregelen wordt de bevolking door de overheid over de situatie en mogelijke gevaren voorgelicht. 910871/03.53121/C 17-81 De mogelijke schade voor een omwonende door een ongeval met een B-object wordt zowel bepaald door de gezondheidsschade als door de mate van besmetting van zijn omgeving en de getroffen maatregelen (financiële schade). In algemene zin wordt de omvang van de schade bepaald door het aantal personen in het getroffen gebied, de grootte van dit gebied waarin interventie heeft plaatsgevonden en de ernst van de bij deze interventie getroffen maatregel, d.w.z. de ingrijpendheid van de maatregel. Deze laatste factor heeft ook betrekking op het aantal hulpverleners dat wordt ingezet. Aan de hand van de interventieniveaus van het NPK en de berekende doses en besmettingsniveaus voor een ongeval met een B-object, kan de omvang van de schade van dit ongeval worden bepaald. Tabel 1: Interventieniveaus voor beschermende maatregelen die bij ongevallen met B-objecten mogelijk aan de orde kunnen zijn Maatregel Dosis in mSv a) of besmettingsgraad Periode van blootstelling Schuilen E Tijdens overtrekken van de wolk Hthy 5 – 50 50 – 500 b Idem Huidontsmetting Hhuid 50 )– 500 24 uur na het ontstaan van de besmetting Graasverbod c) ≥ 5000 Bq/m2 131I Eerste weken na het ontstaan van de besmetting. Verbod op consumptie van voedselproducten ≥ 500 Bq/liter 131I in melk Eerste weken na het ontstaan van de besmetting. a) Interventiewaarden volgens het NPK [1] op basis van de te verwachte dosis voor een volwassene als b) gevolg van het ongeval. Hierbij is E de effectieve dosis en Hthy de equivalente dosis van de schildklier die als gevolg van 24 uur blootstelling wordt ontvangen. Deze waarde correspondeert met een blootstelling van 24 uur van de onbeschermde huid aan een c) initiële huidbesmetting van 1,4 kBq/cm2 131I (zie ook definitie huidbesmetting in hoofdstuk 9). Behalve interventie op basis van jodiumbesmetting zijn er ook interventies op basis van aanwezigheid van langlevende radionucliden met bèta- en gammastraling in voeder- en voedselproducten, zoals van 137 Cs. In dat geval worden deze vernietigd. Naast interventieniveaus voor het treffen van beschermende maatregelen voor de bevolking zijn in het NPK [1] en het Besluit stralingsbescherming [11] limieten gesteld aan de doses die hulpverleners tijdens het uitvoeren van hun taak (interventie) maximaal mogen ontvangen, zie Tabel 2. 18-81 910871/03.53121/C Tabel 2: Toelaatbare effectieve dosis en huiddosis voor hulpverleners in geval van interventie in een radiologische noodsituatie Soort hulpverlening Toelaatbare effectieve dosis E in mSv bij interventie volgens artikel 118 van [11] Toelaatbare huiddosis Hhuid in mSv/ 24uur [1] Ondersteuning en/of de uitvoering van metingen, evacuatie, jodium≤ 100 ≤ 1000 profylaxe, openbare orde en veiligheid etc. mits op vrijwillige basis en na voorlichting over de mogelijke risico’s Redden van belangrijke materiële belangen mits op vrijwillige basis ≤ 250 ≤ 2500 en na voorlichting over de mogelijke risico’s Levensreddend werk (of voorkoming van hoge risico’s voor bevolkingsgroepen en individuen), ≤ 750 7500*) mits op vrijwillige basis en na voorlichting over de mogelijke risico’s *) Hypothetische waarde, omdat hulpverleners die een dergelijke dosis kunnen ontvangen altijd zodanig zijn gekleed, dat nauwelijks of geen huidbesmetting optreedt. In aanvulling op deze dosislimieten bij interventie hanteert de Brandweer bij ongevallen met B-objecten, vanwege operationele overwegingen, grenswaarden voor het dosistempo door externe straling. Inzet in een gebied met (externe) dosistempi hoger dan de grenswaarde van 25 microSv/uur mag alleen onder toezicht van een AGS plaatsvinden, zie Tabel 3. Dit gebied wordt aangeduid met ‘werkgebied’. Binnen dit werkgebied wordt een tweede grenswaarde gehanteerd. Deze grenswaarde, die 2000 microSv/uur bedraagt, wordt in deze studie gehanteerd als afbakening van het zogeheten ‘brongebied’. In dit rapport is dit een aanduiding van het gedeelte van het werkgebied waarin het nemen van veiligheidsmaatregelen aan de orde kan zijn. Deze maatregelen kunnen bestaan uit, bijvoorbeeld, het aanbrengen van een tijdelijke afscherming bij beschadigde bronnen, het zoveel mogelijk afstandhouden door gebruik van hulpmiddelen, etc. De waarde van 2000 microSv/uur is een praktische grens die is ontleend aan het maximum dosistempo dat maximaal aan de buitenzijde van een vervoermiddel met radioactieve stoffen is toegestaan, d.w.z. het kleinste brongebied beperkt zich tot de ruimte binnen het vervoermiddel. Voordat de Brandweer tot een operationeel optreden (inzet) in het werkgebied overgaat, wordt eerst een prognose van de hierbij te verwachte dosis gemaakt. Aan de hand van deze prognose en de criteria die gelden bij inzet van hulpverleners wordt beoordeeld of de beoogde inzet mogelijk is en zo ja hoe lang deze mag duren. Deze beoordeling van de inzet is uitgewerkt in een 910871/03.53121/C 19-81 inzetprocedure [12]. In Tabel 3 zijn de criteria gegeven die van toepassing zijn bij inzet van hulpverleners bij een ongeval met een B-object. Deze aanpak is conform de richtlijnen die voor de bestrijding van ongevallen met gevaarlijke stoffen zijn opgesteld [13]. Tabel 3: Afbakening operationeel gebied en criteria voor hulpverleners bij interventie na een ongeval met een B-object Operationeel gebied Aandachtgebied a) Werkgebied c) Brongebied (binnen het werkgebied) Ondersteuning of uitvoering van metingen, evacuatie, jodiumprofylaxe, openbare orde en veiligheid. a) b) c) d) 2.2 Criteria Dosistempo ≤ 25 microSv/uur b) Dosistempo > 25 microSv/uur b) Dosistempo > 2000 microSv/uur b) Ontvangen dosis ≤ 100 milliSv d) Aan de orde in geval van brand bij aanwezigheid van (radio)toxische stoffen. Het gebied wordt met behulp van de startmal (ligt benedenwinds) afgeschat. In dit gebied wordt adembescherming gebruikt. Deze studie hanteert een bodembesmetting van ≥ 4 Bq/cm2 als criterium voor dit gebied. Dosistempo als gevolg van externe straling. Inzet alleen met goedkeuring en onder toezicht van een ROGS/AGS officier. Per inzet echter niet meer dan 2000 microSv (2 milliSv). Door vermindering van de uitwendige besmetting en verhindering van inwendige besmetting door het dragen van adembescherming, zal de dosis ontvangen bij inzet bij brand sterk beperkt worden (meer dan een factor 10). Conform artikel 118 Besluit stralingsbescherming [11]. Risico’s bekend en inzet alleen vrijwillig en onder toezicht van AGS officier met stralingsdeskundigheidsniveau 3. Keuring als werker-A is verplicht en de individuele dosis wordt geregistreerd. Radioactieve stoffen inventaris van B-objecten De maximale gevolgen van een ongeval met een B-object worden bepaald door de maximale hoeveelheid radioactieve stoffen die in dit object aanwezig kan zijn. Betreft het een installatie, dan is deze maximale hoeveelheid vastgelegd in de vergunning die in het kader van de Kernenergiewet is verleend. Bij het vervoeren van radioactieve stoffen wordt de maximale hoeveelheid radioactieve stoffen bepaald door de voorschriften van het Besluit vervoer gevaarlijke stoffen voor vervoersklasse 7 (radioactieve stoffen) [15]. Deze voorschriften zijn overeenkomstig de IAEA ‘Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material’ [16], [17]. 20-81 910871/03.53121/C 2.3 Bepaling van de concentraties van radioactieve stoffen in lucht en bodem De radiologische gevolgen van een ongeval met een B-object waarbij radioactieve stoffen in de omgeving vrijkomen, worden als volgt bepaald: a) Vaststellen van bronterm: de vrijgekomen activiteit en soort van radioactief materiaal dat bij het ongeval vrijkomt en de wijze waarop dit vrijkomt, zoals duur van de lozing (een ½ uur is aangenomen) en plaats van lozing. b) Berekenen van de verspreiding in de omgeving van de vrijgekomen activiteit (vaststellen van het weertype, invloed weersomstandigheden en omgeving van de ongevalplaats) en de besmetting die na het overtrekken van de lozingswolk, op de bodem, woningen en op andere objecten achterblijft. c) Berekenen van dosis en dosistempo door blootstelling aan de wolk met radioactieve stoffen en aan de met radioactieve stoffen besmette omgeving (ook als de wolk voorbij is). Onderdeel a) vindt plaats op basis van de inventaris, zie sectie 2.2, en de veronderstelde vluchtigheid van het materiaal. Dit rapport gaat ervan uit dat bij alle scenario’s, waarbij radioactieve stoffen als gevolg van een brand of van een mechanische belasting in de omgeving vrijkomen, deze stoffen gedurende een emissie van een half uur in de omgeving vrijkomen. Dit is een conservatieve aanname omdat bij langere emissieperioden voor dezelfde hoeveelheden de doses in de omgeving lager zijn dan bij een emissie van een half uur. 2.3.1 Verspreidingsberekeningen De verspreiding van de radioactieve stoffen in de atmosfeer bij een tijdelijke emissie van deze stoffen is berekend met het zogeheten Gaussisch pluimmodel. Met dit model kan alleen een over de tijd gemiddelde verspreiding van stoffen in lucht worden berekend en daarmee de over de tijd gemiddelde concentratie van stoffen in lucht. Het model doet dus geen voorspelling van de fluctuaties van de lokale concentratie, die wel in de praktijk optreden [18]. Binnen het kader van deze studie is bij de berekeningen met het Gaussisch pluimmodel aangenomen dat de weersomstandigheden en de windrichting niet veranderen gedurende de emissie. De verplaatsing van de pluim met de radioactieve stoffen wordt bepaald door de heersende windsnelheid (en richting). Hierbij geldt hoe hoger de windsnelheid hoe lager de gemiddelde concentratie in de pluim. Naast de windsnelheid, bepaalt ook de mate van turbulentie (stabiliteitsklasse) de mate van verspreiding van stoffen. Deze turbulentie wordt zowel veroorzaakt door de verticale convectiestromen als gevolg van warmte-instraling en afkoelingsprocessen als door de wrijving die de horizontale luchtstroom (wind) door oppervlakteruwheid ondervindt. Om de invloed van de turbulentie op de verspreiding te kwantificeren, wordt de toestand van de onderste atmosfeer beschreven door een aantal weertypen (stabiliteitsklassen en windsnelheid). De 910871/03.53121/C 21-81 stabiliteitsklasse geeft de mate van stabiliteit aan van deze atmosfeer. Een stabiele respectievelijk, instabiele atmosfeer duidt op een turbulentieonderdrukkende, respectievelijk, turbulentieversterkende toestand van de atmosfeer. Elk van deze weertypen karakteriseert, in combinatie met de ruwheidlengte van het gebied, de mate van verspreiding van stoffen in de atmosfeer. Een vaak optredend weertype is D2. Dit betekent dat de mate van turbulentie overeenkomt met stabiliteitsklasse D en de windsnelheid een waarde van 4 m/s heeft. In werkelijkheid is een strakke afscheiding tussen de verschillende weertypen niet aanwezig. Het is tegenwoordig gebruikelijk de mate van turbulentie in de atmosfeer aan te geven met de parameters Monin-Obukov-lengte en de windsnelheid op 10 m hoogte. De in dit rapport gepresenteerd berekeningen gaan nog uit van de weertypen volgens de stabiliteitsklasse-indeling (Pasquill-indeling). De verspreiding van de wolk met radioactieve stoffen bij de maatgevende scenario’s is berekend voor de volgende weertypen met de aanduiding volgens de Pasquill-indeling: D2: neutrale atmosfeer en droog weer (matige turbulentie) en een windsnelheid van 4 m/s. R2: Zie D2, maar dan met regen. A2: instabiele atmosfeer, droog weer (hoge turbulentie) met een windsnelheid van 4 m/s. F1: stabiele atmosfeer, droog weer (geringe turbulentie) met een windsnelheid van 1,5 m/s. Opgemerkt dient te worden dat de verspreiding van stoffen beperkt wordt tot de atmosferische laag waarin de lozing heeft plaatsgevonden. In de meeste gevallen is dat de onderste menglaag waarvan de hoogte (dikte) gedurende de dag/nachtcyclus varieert. Deze laag wordt afgebakend door de inversielaag, de denkbeeldige grens waar de gradiënt van de temperatuur als functie van de hoogte verandert van teken. Deze inversielaag beperkt de verspreiding van stoffen in verticale richting. De dikte van de menglaag wordt mede bepaald door de mate van turbulentie. Zo zal bij een neutrale atmosfeer met relatief veel turbulentie, weertype D, de menglaag relatief dik zijn (500 m), terwijl bij stabiele atmosfeer met weinig turbulentie, weertype F1, de menglaag dun zal zijn (200 m). Zoals eerder gemeld, wordt de turbulentie mede bepaald door de ruwheid van de bodem in het gebied waarin de verspreiding plaats vindt. Lokaal kan vanwege de aanwezigheid van gebouwen de turbulentie sterk toenemen. Dit betekent ook dat de verspreiding van de stoffen dan sterk toeneemt. Nabij gebouwen worden dan ook grote concentratieverschillen verwacht vanwege de sterke werveling bij deze gebouwen. Behalve verspreiding van de radioactieve stoffen in lucht, treedt ook depositie van deze stoffen op. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen het proces van ‘droge’ depositie en het proces van ‘natte’ depositie. Bij het proces van droge depositie slaat de in de lucht aanwezige radioactieve stof door lokale turbulentie neer op oppervlakken, zoals het bodemoppervlak en daken en muren van gebouwen, maar ook op huid en kleding van in de buitenlucht aanwezige personen. Bij dit depositieproces daalt de concentratie van deze stof in de luchtlaag die grenst aan het oppervlak. 22-81 910871/03.53121/C De bepalende parameter bij het droge-depositieproces is de depositiesnelheid. Bij droog weer en een matige turbulentie is de depositiesnelheid voor aërosolen met een gemiddelde deeltjesgrootte van 1 micrometer gelijk aan 0,01 m/s. Deze waarde houdt in dat bij een activiteitsconcentratie van 100 Bq/m3 in lucht, het depositietempo per m2 oppervlak, 1 Bq/s zal bedragen. Bij een deeltjesgrootte van 1 micrometer is de waarde van de depositiesnelheid het grootst. Bij het proces van natte depositie wordt door de neerslag (regen, sneeuw, mist) het stof uit de lucht verwijderd, d.w.z. uit een denkbeeldige luchtkolom boven het bodemoppervlak. De bepalende parameter bij natte depositie is de uitwascoëfficiënt. Bij een matige regen en neutraal weer (type D) is de waarde van de uitwascoëfficiënt voor aërosolen van ca. 2 micron gelijk aan 0,0001 s-1. Bij een denkbeeldige luchtkolom van 500 m (tot de inversielaag) en een gemiddelde activiteitsconcentratie van 100 Bq/m3 in lucht, zal uit deze luchtkolom, per m2 oppervlak, 5 Bq/s neerslaan. Dit getallenvoorbeeld impliceert dat bij neerslag de depositie op de bodem sterk toeneemt. De contouren van de berekende depositiepatronen op de bodem hebben de vorm van een pluim: een zeer brede en korte pluim bij weertype A2 en een smalle langgerekte pluim bij weertype F1 [7]. 2.3.2 Bepaling van de doses door blootstelling aan concentraties van radioactieve stoffen in lucht en bodem Het berekenen van de verspreiding van de radioactieve stoffen en de doses als gevolg van de blootstelling aan deze stoffen is uitgevoerd met de voor ongevalemissies gevalideerde programma’s NUDOS [19] en WINREM [20]. Het programma NUDOS gebruikt het Gaussisch pluimmodel met waarden van de verspreidingsparameters die bepaald zijn op basis van een middelingperiode van 10 minuten (windrichtingfluctuaties). NUDOS gaat uit van een vast weertype en een windrichting tijdens emissie en verspreiding. Het programma WINREM gebruikt het Gaussisch puff model met verspreidingsparameters die vergelijkbaar zijn met die van het Gaussisch pluimmodel van NUDOS. WINREM kan ook verspreiding en dosis berekenen bij een wisseling van windrichting en van weertype tijdens de emissie en de verspreiding daarna. Bij de berekening van de dosis door blootstelling aan concentraties van radioactieve stoffen in de lucht en op de bodem, wordt in dit rapport alleen rekening gehouden met de volgende belastingspaden: 1) Stralingsbelasting als gevolg van uitwendige blootstelling aan straling uit de verontreinigde atmosfeer (edelgassen) en vanaf de bodem als gevolg van depositie van radioactieve stoffen. 2) Inwendige bestraling door activiteit in het lichaam na inademen van aan aërosolen gebonden radionucliden. 3) Huidbesmetting door depositie van de aan aërosolen gebonden radionucliden. De doses van ongevalscenario’s die zijn berekend met NUDOS komen overeen met de doses die worden berekend met het programma WINREM (onder beheer van RIVM). Het programma 910871/03.53121/C 23-81 WINREM is bedoeld om in crisissituaties de besmetting en dosis bij actuele weersomstandigheden te berekenen op basis van een voorspelde lozing. 2.4 Doses door concentraties van radioactieve stoffen in lucht en bodem De mogelijke gevolgen van hoge concentraties van radioactieve stoffen in lucht en op de bodem na een verondersteld ongeval met een B-object zijn als volgt: - Overschrijding van interventieniveaus (zie 2.1) als gevolg van bestraling en/of uitwendige en inwendige besmetting van personen door verblijf in besmette lucht, waardoor direct beschermende maatregelen getroffen moeten worden. - Verontreiniging van land, wegen, gebouwen waardoor de mens wordt blootgesteld aan straling (schuilen en toegangsverboden). - Overschrijding besmettingsniveaus van gewassen/weilanden (oogstvernietiging/graasverbod, voedselcontrole en (lokaal) verbod van consumptie van voedsel uit eigen tuin). - Verontreiniging oppervlakte- en grondwater (inname verbod bij drinkwaterbereiding). Bij de berekening van de dosis door blootstelling aan concentraties radioactieve stoffen, wordt conservatief ervan uitgegaan dat de blootgestelde persoon zich steeds in het maximum van de concentratieverdeling bevindt. Behalve via lozing en verspreiding van radioactieve stoffen in lucht kan ook door een lozing van radioactieve vloeistoffen het bodemoppervlak en oppervlaktewater verontreinigd raken. In geval dat een brand, waarbij radioactieve stoffen zijn vrijgekomen, met water wordt geblust, kan via dat water de bodem en eventueel oppervlaktewater met radioactieve stoffen verontreinigd raken. Als referentie voor een significante lozing van radioactief besmet water of vloeistof zou de waarde van 1000 radiotoxiciteitsequivalenten (Re) kunnen worden gehanteerd. Deze waarde is het maximale aantal radiotoxiciteitsequivalenten dat jaarlijks in een vergunde situatie op het riool mag worden geloosd (dit aantal komt wat betreft activiteit overeen met, bijvoorbeeld, 1 TBq 99Mo). 2.5 Overige doses als gevolg van een ongeval met een B-object Behalve de doses door blootstelling aan hoge concentraties van radioactieve stoffen in lucht en op de bodem, kunnen lokaal doses worden ontvangen door blootstelling aan straling van onafgeschermde stralingsbronnen of brokstukken daarvan. Radionucliden die vaak in de vorm van een ingekapselde bron als sterke gammastralingsbronnen bij niet-destructief onderzoek (NDO) worden toegepast, zijn 60Co en 192Ir. Ook 137Cs wordt in ingekapselde bronnen toegepast. Er zijn ook ingekapselde bronnen die geen doordringende straling uitzenden. Hierbij zal bij beschadiging van de inkapseling, inwendige besmetting de belangrijkste blootstellingweg vormen (bijvoorbeeld een neutronenbron die bestaat uit ingekapseld 241 Am met beryllium). Stralingsbronnen met 192Ir worden vaak bij NDO gebruikt. Hierbij zit 192Ir, in de vorm van een pin, ingesloten in een dikwandige huls (container) die voor bescherming en afscherming zorgt. Het is mogelijk om op een aanzienlijke afstand van deze container de stralingsbron er uit te schuiven om daarmee bijvoorbeeld een lasnaad te controleren (niet 24-81 910871/03.53121/C destructief onderzoek). Het dosistempo aan het oppervlak van de container mag maximaal 2 mSv/uur bedragen. Het dosistempo van een stralingsbron met een geringe afmeting (puntbron) die een bekende activiteit van een bepaald radionuclide bevat, kan worden berekend als functie van de afstand tot de stralingsbron met behulp van de formule: h⋅ A H& * (10, r ) = 2 ⋅ T r (2.1) Hierbij is: & * (10, r ) : H Het omgevingsdosisequivalenttempo op afstand r (m) van de bron. h: A: T: De bronconstante van het radionuclide (µSv·h-1 · m2 · MBq-1). De activiteit van het radionuclide (MBq). De transmissiefactor van de inkapseling van de activiteit en tussenliggend medium. Indien de activiteit van de bron niet bekend is, maar wel het dosistempo op een bekende afstand r (m) van de puntbron, kan met behulp van de volgende extrapolatieformule het dosistempo op een willekeurige afstand g (m) van de bron worden berekend. 2 r H& * (10, g ) = H& * (10, r ) ⋅   ⋅ T ï£g (2.2) Hierbij is T de transmissie van het materiaal tussen het referentiepunt, op afstand r van de bron, en het punt g waarin het dosistempo wordt berekend. De transmissie van mono-energetische gammastraling door een laag materiaal met dikte d, wordt beschreven door de functie T = B · e-µd. De factor B, de zogenoemde opbouwfactor, is een functie van het product µd, de vrije weglengte. De coëfficiënt µ is de lineïeke verzwakkingcoëfficiënt, die bij transmissie van straling door materiaal de mate van verzwakking van deze straling aangeeft per eenheid van afgelegde weg. Zowel B als µ hangen af van de energie van de gammastraling, d.w.z. het radionuclide, en het materiaal waardoor de transmissie plaats heeft. De waarden van T bij transmissie van gammastraling van een 137Cs bron door een luchtlaag van respectievelijk, 100 m, 200 m en 300 m, zijn, respectievelijk, 0,9, 0,6 en 0,4. Op basis van deze lage waarden van T mag de conclusie worden getrokken dat voor afstanden kleiner dan 100 m, de verzwakking van straling als gevolg van lucht tussen bron en dosispunt, conservatief beschouwd, mag worden verwaarloosd. Alleen bij laagenergetische gammastraling (Eγ< 50 keV) zal afscherming door lucht een rol spelen. 910871/03.53121/C 25-81 26-81 910871/03.53121/C 3 Ongeval in een B-laboratorium in stedelijk gebied 3.1 Maximaal aanwezige activiteit in een B-laboratorium Volgens ‘de Richtlijn Radionuclidenlaboratoria’ [21] zijn er B-, C- en D-laboratoria. De maximaal toegestane activiteit (Amax) die in de klasse B-, C- en D- radionuclidenlaboratoria gelijktijdig mag worden bewerkt, kan worden vastgesteld met behulp van de onderstaande formules: X max = 0,02 *10 p + q + r [Re] en Amax = X max DC (nuclide) [ Bq] , (3.1) Hierbij is: Xmax de maximale radiotoxiciteit, in eenheden Re. De waarden van de parameters p, q en r in de formule (3.1) zijn in onderstaande tabel weergegeven. DC (nuclide) is de dosiscoëfficiënt van het radionuclide waarvan de Amax wordt bepaald. Tabel 4: Parameterwaarden voor de bepaling van de maximale activiteit bij verschillende bewerkingen in een radionuclidenlaboratorium Verspreidingkans p Klasse laboratorium q Lokale ventilatie r Zeer groot -4 Buiten lab 0 Geen zuurkast 0 Groot -3 D 1 Gewone zuurkast 1 Matig -2 C 2 Goede zuurkast 2 Klein -1 B 3 Handschoenenkast 3 Op basis van de parameters in Tabel 4 blijkt, dat van de in deze tabel genoemde laboratoria in een klasse B-laboratorium de grootste hoeveelheid radiotoxiciteit mag worden bewerkt en opgeslagen. De maximale radiotoxiciteit die in een klasse B-laboratorium in totaal aanwezig mag zijn bedraagt 20000 Re (bij opslag zonder verspreiding, d.w.z. p+r =3). Deze hoeveelheid mag alleen worden opgeslagen in een ‘brandvrije’ kluis, die voldoet aan de eisen van NEN 6068. Dat houdt in dat deze kluis minstens een uur brandwerend is. De constructiedelen van deze kluis moeten voldoen aan klasse 1 zoals bedoeld in NEN 6065. Deze wijze van opslag betekent dus verspreidingskans p = 0 en r = 3. Van deze maximale hoeveelheid mag slechts een deel tijdelijk buiten deze kluis in het B-laboratorium aanwezig zijn. Dit deel mag maximaal 2000 Re bedragen indien deze hoeveelheid zich in een afgesloten kast (klasse III), een zogeheten handschoenenkast, bevindt en de verspreidingskans klein is. Hiervan mag slechts weer een deel in deze kast worden bewerkt. Als de verspreidingskans bij de bewerking klein is, zoals het rangschikken en vullen van flessen met radioactieve vloeistoffen, dan mag het te bewerken deel in totaal 2000 Re bevatten. In Tabel 5 is voor een aantal radionucliden de activiteit vermeld die correspondeert met 2000 Re. De toestand van deze radionucliden is zodanig dat deze radionucliden (afgezien de jodiumverbindingen) slecht verspreidbaar zijn. De waarden van de Re’s zijn overeenkomstig de waarden in mr-AGIS [14], die berekend zijn op basis van de DC’s (1/Reinh) van [11]. 910871/03.53121/C 27-81 Tabel 5: De maximale activiteit Amax die gelijktijdig op enig moment in een handschoenenkast in een B-laboratorium aanwezig mag zijn (2000 Re) Radionuclide a) 1/Reinh b) Amax (GBq) c) T1/2 d) 14 C 5,8 E-10 3400 5,73 E+3 jaren 32 P 3,4 E-09 580 14,3 dagen 57 Co 1,0 E-09 2000 271 dagen 60 Co 3,1 E-08 64 5,27 jaren 90 Sr 1,6 E-07 13 29,1 jaren 99 Mo 9,9 E-10 2000 2,75 dagen 99m Tc 2,0 E-11 100000 6,02 uren 125 I * 5,1 E-09 40 60,1 dagen 131 I * 7,4 E-09 27 8,04 dagen 137 Cs 4,6 E-09 420 30,0 jaren 241 Am 9,6 E-05 0,02 4,32 E+2 jaren a) De * duidt aan dat nucliden in verspreidbare vorm aanwezig kunnen zijn (maximum voor bewerking in handschoenenkast is 200 Re). b) De parameter 1/Reinh is gelijk aan de effectieve volgdosis (in sievert) die door een volwassen persoon door inhalatie van 1 Bq van desbetreffend radionuclide wordt ontvangen. c) Bij een combinatie van radionucliden moet het gewogen gemiddelde worden genomen. d) Halveringstijden uit [11]. 3.2 Verondersteld ongevalverloop bij brand in een B-laboratorium De fractie van een stof die bij een brand in de lucht kan vrijkomen hangt af van de vorm waarin deze stof voor de brand aanwezig was. Als de radioactieve stof in de vorm van een vloeistof aanwezig was, zoals 131I in de vorm van een oplossing van natriumjodide, zal bij verhitting van de vloeistof, na falen van de insluiting, de activiteit voor 100% vrijkomen. Bij niet-brandbare metalen en andere vaste stoffen wordt verondersteld dat na falen van de insluiting van een hoeveelheid radioactieve stof in deze vorm, door verhitting of verbranding 1% van de oorspronkelijk ingesloten activiteit vrijkomt [22]. Bij het bepalen van de maximale dosis die bij blootstelling aan de bij een brand vrijgekomen radioactieve stoffen kan worden ontvangen, wordt uitgegaan van de grootst mogelijke lozing. Deze lozing treedt op bij langdurige verhitting van vaten of flessen met makkelijk verspreidbare stoffen waarbij deze vaten en flessen falen en de volledige inhoud hiervan vrijkomt. Jodium wordt vaak in de vorm van een in water oplosbare verbinding gebruikt, zoals een natriumjodideoplossing (Na131I of Na125I). In principe mag bij sorteerwerkzaamheden (inclusief het vullen van flessen) maximaal 2000 Re in een handschoenenkast aanwezig zijn. Als bij jodiumtherapie wordt uitgegaan van doseringen van 0,4 GBq 131I per flesje [23], zouden er maximaal 670 van deze flesjes in een handschoenenkast aanwezig mogen zijn. Gezien deze hoeveelheid en kans op een ongeval, wordt ervan uitgegaan dat de totale hoeveelheid radiotoxiciteit in deze flesjes beperkt zal zijn tot 200 Re, d.w.z. 1/10 van het maximum. Het veronderstelde scenario bij brand in een B-laboratorium is als volgt: 28-81 910871/03.53121/C - - In een handschoenenkast staat een aantal flesjes met een natriumjodideoplossing (Na131I). In totaal bevatten deze flesjes 27 GBq 131I (200 Re). Door een onbekende oorzaak ontstaat er een onbeheerste brand in de handschoenenkast. Door de hoge temperatuur (> 100 oC) falen de flesjes waarbij de inhoud volledig verdampt. Bij deze verdamping komt de activiteit voor 100% vrij in de vorm van aërosolen. Als gevolg van deze gebeurtenissen komt gedurende een periode van een half uur 27 GBq 131I activiteit in de omgeving van het B-laboratorium vrij (hierbij is verondersteld dat de ventilatie stopt en ruiten breken of dat de ventilatie blijft werken maar de filters falen). Tijdens de emissie van de activiteit en de verspreiding hiervan wordt weertype D2 verondersteld, zie paragraaf 2.3.1. Het laboratorium bevindt zich in een stedelijke omgeving. De gebouwen rondom het laboratorium verhogen de lokale turbulentie (gekarakteriseerd door een ruwheidslengte gelijk aan 1 m) waardoor de mate van verspreiding van de bij de brand vrijgekomen activiteit groot is. Omdat de hete rookgassen zullen stijgen wordt bij de berekening van de verspreiding uitgegaan van een effectieve lozinghoogte van 20 m. De veronderstelde hoogte en breedte van het laboratoriumgebouw zijn respectievelijk, 10 m en 30 m. 3.3 Gevolgen van het ongeval De resultaten van de verspreiding- en dosisberekeningen voor het hiervoor beschreven emissie van 27 GBq 131I bij weertype D2 zijn gepresenteerd in bijlage A. De resultaten van deze berekeningen (inclusief een berekening voor een emissie op grondniveau) zijn samengevat in Tabel 6. Tabel 6: Gevolgen van een emissie van 27 GBq 131I gedurende 30 min. bij weertype D2 Parameter Maximum effectieve dosis in eerste 24 uura) Afstand tot plaats van dit maximum Afmeting werkgebied Afmeting aandachtgebied a Lozingshoogte 20 m 4,5 µSv 130 m Beperkt tot gebouw Beperkt tot gebouw Lozingshoogte 0 m 16 µSv Binnen 10 m Beperkt tot gebouw Tot 50 m ) De inwendige besmetting bepaalt voor 95% de dosis, de rest wordt door externe straling bepaald. Op basis van de berekende 24-uur dosis, wordt de conclusie getrokken dat het NPKinterventieniveau van de directe maatregel ‘schuilen’ bij dit ongeval niet wordt overschreden. Het werkgebied is beperkt tot het gebouw. Dit betekent automatisch dat een afbakening van een brongebied hier niet aan de orde is. Buiten het gebouw kan het gebied onder de rookpluim besmet zijn (conservatief: binnen een sector met een openingshoek van 70o, benedenwinds van het gebouw). De grens van het aandachtgebied, op basis van een besmetting van meer dan 4 Bq/cm2, ligt binnen en afstand van 50 m. De besmetting buiten dit gebied is zodanig klein dat al binnen een afstand van 500 m van het gebouw het niveau lager is dan 0,5 Bq/cm2 (het niveau voor ‘graasverbod’ is alleen van toepassing als de omgeving weidegrond zou zijn). De conclusie is dat alleen dichtbij het B-laboratorium besmettingsmetingen nog relevante resultaten kunnen opleveren. De contouren van het gebied waarin (op later tijdstip) 910871/03.53121/C 29-81 controlemetingen door andere instanties dan de Brandweer nodig zijn, correspondeert met die van de ‘startmal’, die de Brandweer bij brand met gevaarlijke stoffen hanteert. Naast brand in een handschoenenkast is een ongeval denkbaar waarbij de in de brandvrije kluis opgeslagen voorraad radioactieve stoffen (maximaal 20000 Re) door brand wordt aangetast omdat deze kluis door menselijke fout niet tijdig was afgesloten. Een van de mogelijke scenario’s is dat hierbij de insluiting van een in de kluis opgeslagen bron (met 20000 Re) zodanig wordt beschadigd dat maximaal 1% van de bronactiviteit in de omgeving vrijkomt, d.w.z. 200 Re. In bijlage A worden de gevolgen van dit scenario berekend waarbij is uitgegaan van een emissie van 42 GBq 137Cs ( = 200 Re), zie ook het volgend hoofdstuk. Tenslotte is een scenario voorstelbaar waarbij tijdens brand 2000 Re aan radioactieve vloeistoffen in een handschoenenkast aanwezig was. Dit betekent dat de berekende doses en besmetting een factor 10 hoger worden. De maximale 24-uurs dosis (bij weertype D2) bedraagt 0,16 mSv bij een lozing op grondniveau. Dus ook bij deze (extreem geachte) lozing blijft de 24-uurs dosis beneden het NPK-interventieniveau van de directe maatregel ‘schuilen’. Bij deze grote lozing is binnen een afstand van 500 m het besmettingsniveau hoger dan 4 Bq/cm2 (besmette sector benedenwinds van het laboratorium). De maximale afstand tot de grens van het gebied waarbinnen de besmetting nog hoger is dan 0,5 Bq/cm2 bedraagt 2200 m. 3.4 Maximale gevolgen van het wegvallen van de bronafscherming Uitgaande van de lijst van Tabel 5 komt 20000 Re maximaal overeen met 20 TBq 57Co. Het dosistempo op 1 m van deze bron bedraagt theoretisch ca. 460 mSv/uur, indien géén afscherming aanwezig zou zijn. Bij een dergelijke bronsterkte is op afstanden kleiner dan 15 m van de bron het dosistempo hoger dan 2000 microSv/uur. Binnen deze afstand kunnen veiligheidsmaatregelen aan de orde zijn (brongebied). Op ca. 136 m afstand van de onafgeschermde bron is het dosistempo lager dan 25 microSv/uur. Dit betekent theoretisch een werkgebied rondom de onafgeschermde stralingsbron tot aan een afstand van 136 meter van de bron. Volledig ontbreken van de afscherming zal echter niet aan de orde zijn omdat na het smelten van de afscherming de bron nog gedeeltelijk wordt afgeschermd door de wand en deur van de brandvrije kluis en de muren van het laboratorium (veronderstelde afscherming is conservatief een factor 2). Hierdoor zal het werkgebied beperkt zijn tot maximaal 96 meter van de bron en het brongebied beperkt tot 11 meter van de bron. Buiten het werkgebied zal benedenwinds van de bron controle op besmetting nodig zijn. De resultaten zijn samengevat in Tabel 7. Tabel 7: Zones in het getroffen gebied na wegvallen bronafscherming van een ingekapselde 20 TBq 57Co bron als gevolg van brand brongebied < 11 m (cirkel) 30-81 werkgebied < 96 m (cirkel) aandachtgebied (beperkt tot sector benedenwinds) < 500 m (op basis van startmal) 910871/03.53121/C 4 Ongeval in een opslag met ingekapselde bronnen 4.1 Maximaal aanwezige activiteit in de opslag (Proces)industrieën maken gebruik van bronnen van ioniserende straling in meet- en regelapparatuur (meet- en regelbronnen), zoals vloeistofniveaumeters, diktemeters en dichtheidmeters. Bij deze bronnen, omschreven in het Besluit stralingsbescherming als ‘ingekapselde bronnen’, kan de ingesloten activiteit onder normale omstandigheden niet vrijkomen [11]. Dit betekent dat deze inkapseling moet voldoen aan de eisen van standaard ISO2919/1980. In de regelgeving zijn geen algemeen geldende bovengrenzen genoemd van de maximale activiteit die in de vorm van ingekapselde bronnen per vergunninghouder aanwezig mag zijn. De dosis aan de terreingrens is hierbij bepalend. Per vergunninghouder wordt in de Kernenergiewet vergunning een lijst met vergunde bronnen vastgelegd, met de maximaal toegestane activiteit per bron en de datum waarop deze activiteit is bepaald. Een voorbeeld van een industriële toepassing van een ingekapselde bron is het controleren van de dikte van kunststoffolie tijdens productie. Hierbij wordt de foliedikte gecontroleerd door middel van meting van de transmissie van ioniserende straling door de folie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van bronnen van laagenergetische gammastraling (241Am, ca. 6 GBq per bron) of bronnen van bètastraling (85Kr, ca. 6 GBq per bron). De straling komt hierbij door een afsluitbare opening uit de bron en transmissie door de folie in een detector. Het dosistempo buiten zo’n diktemeter met ingekapselde bron is normaal laag (minder dan 2,5 microSv/uur voor afstanden meer dan 0,5 m van de bron bij ‘gesloten toestand’ en minder dan 2,5 microSv/uur voor afstanden meer dan 1,5 m bij ‘open toestand’). Ingekapselde bronnen met 60Co en 137Cs worden ook gebruikt voor vulhoogtemetingen bij opslagvaten. Deze bronnen zijn geheel afgeschermd uitgezonderd een smalle opening of spleet waar een bundel straling uittreedt. De activiteit van deze bronnen, die per bron in de Kernergiewetvergunning voor het bedrijf is vastgelegd, is van de orde 0,28 GBq (60Co bronnen) en 0,74 GBq (137Cs bronnen). Er zijn voorbeelden van installaties waarin meer dan 30 van deze bronnen aanwezig zijn met een totale activiteit van 22 GBq. Een andere toepassing van ingekapselde bronnen is het uitvoeren van dichtheidsmetingen. Voorbeelden hiervan zijn sondering in boorgaten en het onderzoek van funderingen met behulp van gammastraling (60Co en 137Cs bronnen tot enkele GBq). Neutronen (241Am-Be bronnen van enkele GBq) worden gebruikt om het watergehalte in de bodem of in beton te bepalen. Omdat deze toepassingen van ingekapselde bronnen meestal buiten de bedrijfsruimten plaatsvinden, worden deze toepassingen ook in hoofdstuk 5 genoemd. Tenslotte worden ingekapselde bronnen bij de industrie ook gebruikt voor calibratie. De activiteit van de bronnen voor deze toepassingen varieert sterk, van enkele MBq tot enkele TBq (bij de nucleaire industrie). Naast de hiervoor genoemde toepassingen worden ingekapselde bronnen, maar dan met een hoge stralingsintensiteit, gebruikt om o.a. verbandmiddelen te steriliseren. Het gaat hier om 60Co of 137 Cs bronnen met een activiteit van de orde van 600 TBq. Bij een dergelijke bronactiviteit zijn de insluitconstructies zodanig robuust dat deze bestendig zijn tegen mechanische en thermische 910871/03.53121/C 31-81 belasting. Deze bronnen dienen vaak ook gekoeld te worden (opslag onder water). Bij dit type bron mag dus het vrijkomen van de ingesloten activiteit bij een brand worden uitgesloten. Zoals eerder vermeld, is de maximaal aanwezige hoeveelheid activiteit in gesloten bronnen per bedrijf vastgelegd in de kernenergiewetvergunning voor dat bedrijf. De gemeente (via de risicoinventarisering en gemeentelijk rampenplan) en de brandweer (via het bedrijfsnoodplan) beschikken over deze informatie. Indien binnen het bedrijf meetopstellingen met gesloten bronnen niet operationeel zijn, worden deze bronnen in principe in een brandwerende kluis opgeslagen of in een afgesloten bronhouder. Naast opslag en gebruik van bronnen bij de (proces)industrie kunnen ook in andere situaties bronnen aanwezig zijn, zoals in een museum met radioactieve mineralen of een verzameling oude aanwijsinstrumenten waarvan het luminiserend materiaal van de wijzerplaat en de wijzers het radionuclide 226Ra bevat. De radiotoxiciteit van 226Ra is hoog, 1 Reinh correspondeert met 60 kBq (inclusief dochters). Echter de activiteit in dergelijke bronnen is kleiner dan bij de ingekapselde bronnen in de (proces)industrie of de open bronnen in een B-laboratorium. Om deze reden zal een maatscenario gebaseerd op een ongeval met een 60Co, 241Am of een 137Cs bron, ook ongevallen afdekken zoals een brand in een mineralenverzameling of een museum met oude aanwijsinstrumenten. 4.2 Verondersteld ongevalverloop bij brand Een voorstelbaar ongevalverloop waarbij de afscherming en/of inkapseling van een gesloten bron zou falen, is een hevige brand in een hal of procesopstelling waarin deze bron in gebruik is. Zo zou bij een sterke verhitting van een diktemeter met een 241Am bron die operationeel was, de 241 Am activiteit via de rookgassen in de atmosfeer kunnen vrijkomen. Indien de bronnen in een groot aantal ruimtelijk gescheiden installaties zijn geplaatst, is de kans op een gelijktijdige beschadiging bij brand zeer gering. Bij opslag van deze bronnen in een kluis kan wel tegelijkertijd een aantal bronnen worden beschadigd en de activiteit hiervan worden verspreid. Dit scenario is echter alleen mogelijk indien de kluisdeur tijdens de brand open stond. 4.3 Gevolgen van het ongeval De gevolgen van een brand in een opstelling of opslag met gesloten bronnen worden bepaald door de hoeveelheid activiteit die uit een bron vrijkomt, maar in belangrijke mate, ook van de radiotoxiciteit van het radionuclide dat in de bron was ingesloten. Zo zullen bij beschadiging van een diktemeter met een gesloten 85Kr bron de gevolgen van een emissie altijd gering zijn vanwege de geringe radiotoxiciteit van 85Kr. Verspreiding- en dosisberekeningen zijn uitgevoerd voor een emissie van 42 GBq 137Cs vanaf een hoogte van 20 m (simulering pluimstijging als gevolg van de hevige brand). Verondersteld is dat deze hoeveelheid als gevolg van een brand in 30 minuten vrijkomt (een fractie van 0,01 van een bron van 4,2 TBq). Deze activiteit van 4,2 TBq komt voor 137Cs overeen met 20000 Re (het maximum dat is vergund voor open bronnen in een B-laboratorium). De verspreiding is berekend voor stedelijk gebied (ruwheidlengte z = 1 m) bij drie weertypen. 32-81 910871/03.53121/C De resultaten van deze berekeningen zijn gepresenteerd in bijlage A en samengevat in Tabel 8. De maximale 24-uurs dosis voor de omwonenden als gevolg van de emissie is ca. 1000 maal lager dan 5 mSv. Dit houdt in dat het laagste NPK-interventieniveau voor schuilen niet wordt overschreden. De gevolgen van de emissie beperken zich een geringe besmetting van de omgeving. Bij verspreiding bij weertype D2 is buiten de opslag het besmettingsniveau lager dan 4 Bq/cm2. In het gebied benedenwinds van de brand zal in elk geval nog op aanwezigheid van besmetting gecontroleerd moeten worden (niet door de Brandweer). Deze besmetting kan indien nodig leiden tot het treffen van maatregelen in de landbouwsfeer (op basis van een 137Cs besmetting van meer dan 1 Bq/cm2). De maximale afstand tussen de opslag en de grens van het gebied waarbinnen besmetting hoger kan zijn dan 1 Bq/cm2 is 600 m (2200 m bij weertype F1). Behalve blootstelling aan besmetting als gevolg van de emissie, kan blootstelling aan externe straling optreden omdat de brand de afscherming van de bron (4,2 TBq 137Cs) mogelijk beschadigd heeft. Het gebied, waarbinnen het dosistempo door externe straling hoger is dan 2 mSv/uur, ligt binnen een straal van 10 m rondom de opslag (brongebied). Hierbij is een factor 2 verondersteld voor de resterende afscherming door de opstelling en de muren. Het gebied waarbinnen het dosistempo door externe straling hoger is dan 25 µSv/uur ligt binnen een straal van 90 m van de bron (werkgebied). Binnen deze afstand zullen de hulpverleners voorzorgen moeten nemen (metingen, korte verblijftijd, adembescherming etc.) vanwege mogelijk aanwezige besmetting. Tabel 8: Gevolgen van een emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 min. vanaf 20 m hoogte bij weertype D2 in stedelijk gebied Parameter Maximum effectieve dosis in eerste 24 uur Afstand tot plaats van dit maximum Aandachtgebied (besmetting ≥ 4 Bq/cm2) D2 5 µSv 120 m in gebouw R2 5 µSv 120 m < 150 m F1 6 µSv 600 m plek op 500m De zonering op basis van de externe straling van de onafgeschermde bron is in onderstaande tabel weergegeven. Tabel 9: Zones na brand waarbij 42 GBq 137Cs is vrijgekomen (bij weertype D2) en een onafgeschermde bron van ca. 4,2 TBq 137Cs aanwezig is brongebied werkgebied > 2000 µSv/uur > 25 µSv/uur Gebouw (cirkel 10 m) < 90 m (cirkel) 910871/03.53121/C aandachtgebied (beperkt tot sector benedenwinds) ≥ 4 Bq/cm2 ≥ 1 Bq/cm2 Direct rond gebouw < 400 m 33-81 34-81 910871/03.53121/C 5 Ongeval met een mobiele NDO-opstelling 5.1 Maximaal aanwezige activiteit in een NDO-opstelling Bronnen voor niet-destructief onderzoek (NDO) bestaan uit ingekapselde bronnen (activiteit van ca. 0,2 tot 10 TBq) van de radionucliden 192Ir (meestal) of 60Co en 137Cs, waarmee materiaalonderzoek wordt uitgevoerd, zoals het controleren van lasnaden. Normaliter bevindt de ingekapselde bron zich in een afschermende houder. Bij het onderzoek wordt op afstand de bron uit deze houder gedrukt en via een geleidingsbuis verplaatst naar een collimator die op het te onderzoeken materiaal is geplaatst. Na gebruik wordt de bron weer teruggetrokken. Volgens de IAEA zijn de meest voorkomende ongevallen met dergelijke bronnen: - Na gebruik niet volledig terugtrekken van de bron in de houder. Dit kan doordat de bron vast komt te zitten in de collimator, de geleidingsbuis of nabij de opening van de houder. - Verbreken van de verbinding tussen bron en verbindingskabel door diefstal of schade aan de bron of houder door een mechanische of thermische belasting tijdens vervoer. Hierbij kan radioactieve besmetting optreden. Ook ondeskundig handelen kan tot verbreken van de verbinding leiden. Een hoge stralingsbelasting zou kunnen optreden indien de bron in een niet-teruggeschoven toestand verloren raakt. Bij langdurige blootstelling aan deze niet afgeschermde bron wordt een hoge stralingsdosis ontvangen, met name zeer lokaal indien mensen de bron vastpakken3. Alleen dicht bij de bron kan dus sprake zijn van een gevaarlijk situatie. De bron kan door de brandweer m.b.v. afstandsgereedschap in een afschermende container worden geplaatst en worden afgevoerd. Conclusie: bij een ongeval met een NDO-bron waarbij de inkapseling van de bron niet is beschadigd, is er geen kans op verspreiding en treedt er dus geen besmetting op. Het dosistempo dichtbij de bron kan aanzienlijk zijn (enkele honderden Sv/uur in de vingers tijdens het vastpakken van de bron). Er is ook een scenario denkbaar waarbij door een ernstig verkeersongeval de afschermende houder beschadigd raakt en ‘straling weglekt’. Hierbij kunnen, zoals hiervoor gemeld, lokaal zeer hoge dosistempi optreden. Een voorbeeld van een toepassing van (relatief zwakke) bronnen buiten de bedrijfsruimten is het gebruik van bronnen in de wegenbouw. Dit zijn bèta-/gammabronnen, zoals een 137Cs bron (ca. 0,3 GBq), voor de bepaling van de dichtheid van een laag materiaal en neutronenbronnen voor vochtigheidsbepaling, zoals een 241Am-Be bron (1,5 GBq). Ook bij de scheepvaart (en op offshore platforms) worden ingekapselde bronnen toegepast. 3 Een zoekgeraakte NDO-bron kan tot een hoge dosis leiden voor de eventueel onwetende vinder. Het ‘zoeken’ is geen scenario waarbij hulpverleners zijn betrokken. In eerste instantie is het zoeken van ‘verloren bronnen’ een taak voor de vergunninghouder van de bron en in tweede instantie voor VROM-Inspectie. 910871/03.53121/C 35-81 5.2 Verondersteld ongevalverloop en gevolg Bij het hier beschouwde ongeval met een bronnen voor NDO wordt alleen falen van de afscherming beschouwd. Vrijkomen van activiteit bij verhitting van deze bron, is gezien de soort van materiaal dat wordt gebruikt, kobalt of iridium, een niet voor de hand liggend scenario. Wel zou als gevolg van een ernstig verkeersongeval de bron binnen de bronhouder kunnen verschuiven. Ook dit zou tot een wat hoger dosistempo aan de buitenzijde kunnen leiden. Volledig vrijkomen van de bron zou alleen kunnen optreden indien al eerder (door de operator) een fout was gemaakt bij het terughalen van de bron in de houder. Om de gevolgen van een dergelijk incident te kunnen afschatten, is hier uitgegaan van een incident met een bron van gemiddelde sterkte (2 TBq 192Ir). Indien geen enkele afscherming aanwezig zou zijn, is het dosistempo op 1 m afstand gelijk aan 280 mSv/uur. Theoretisch ligt dan de grens van het brongebied op ca. 12 m afstand van de bron en de grens van het werkgebied op 106 m. Bij reddingswerkzaamheden in het brongebied (redden van de chauffeur) kan door gebruik van afschermende schotten de blootstelling tijdens deze werkzaamheden worden beperkt (of eerst verwijderen van de bron met behulp van afstandsgereedschap). Tabel 10: Zones in het gebied rond de bron na het ontbreken van de afscherming van een bron met een activiteit van 2 TBq 192Ir brongebied < 12 m (cirkel) 36-81 werkgebied aandachtgebied (beperkt tot gebied rond de bron) < 106 m (cirkel) Controle nadat de bron van de locatie van het ongeval is verwijderd. 910871/03.53121/C 6 Ongeval met een vervoermiddel van radioactieve stoffen 6.1 Maximaal aanwezige activiteit in een vervoermiddel In het Besluit vervoer gevaarlijke stoffen worden ook regels gesteld aan de wijze waarop radioactieve stoffen mogen worden vervoerd [15]. Bij vervoer over de weg zijn deze regels conform het ADR voor klasse 7 stoffen, die weer zijn gebaseerd op de IAEA regulations for safe transport [16], [17]. Deze internationaal van toepassing zijnde regelgeving voor het vervoer van radioactieve stoffen, stelt eisen aan de verschillende typen verpakkingen en de maximale hoeveelheid activiteit (nuclide specifiek) die in elk van deze typen verpakking mag worden vervoerd. De meest voorkomende classificaties van radioactief materiaal en typen verpakking die bij vervoer worden gebruikt, zijn weergegeven in Tabel 11. Tabel 11: Totale activiteit per type verpakking en per voertuig Radioactief Materiaal Bijzondere vorm Anders dan bijzondere vorm Vast, vloeibaar LSA-I d) Vast, vloeibaar en gas LSA-II Type verpakking (niet excl.) a) type A: ≤ A1-waarde b) type A: ≤ A2 -waarde c) IP-1, IP-2 IP-2, IP-3 Vast, vloeibaar LSA-III IP-3 Besmet voorwerp (SCO-I) e) Besmet voorwerp (SCO-II) e) Algemeen 4 Bq/cm2 (β’s afwrijfbaar) f) 400 Bq/cm2 (β’s afwrijfbaar) Type B Type C (vliegtuig) Activiteit per voertuig (geen limiet) (100 A2, geen limiet voor niet brandbaar) (100 A2, geen limiet voor niet brandbaar) a) Voor verpakkingen dient de afwrijfbare oppervlaktebesmetting ≤ 0,4 Bq/cm2 voor β-besmetting en ≤ 0,04 Bq/cm2 voor α–besmetting te bedragen. b) De A1-waarde is een maat voor de maximale potentiële dosis bij blootstelling aan de onbeschermde inhoud van een type-A verpakking. Bij blootstelling op 3 meter afstand, gedurende 10 minuten, aan een bron met activiteit gelijk aan de A1 waarde wordt een dosis van minder dan 2 mSv ontvangen. c) De A2-waarde is een maat voor de maximale potentiële dosis bij blootstelling aan de vrijgekomen inhoud van een type-A verpakking. Bij inademing van 0,0001% van de A2-waarde wordt een dosis van minder dan 2 mSv ontvangen. d) LSA: Low Specific Activity, materiaal met een kleine hoeveelheid activiteit per gewichtseenheid (zoals laag-actief afval of sludge en scaling van de olie- en gasindustrie). e) SCO: Surface Contaminated Object, een zelf niet-actief materiaal dat besmet is aan het oppervlak (besmet schroot van ontmantelde installaties met NORM). Maximale activiteit die onverpakt of verpakt in een transport (niet over binnenwater) mag worden vervoerd is 100 A2. f) Voorzieningen zijn getroffen zodat activiteit niet tijdens vervoer vrijkomt 910871/03.53121/C 37-81 In Tabel 12 zijn van een aantal radionucliden de A-waarden gegeven. De nucliden met de laagste A1-waarde hebben de meest doordringende straling. De nucliden met de laagste A2-waarde hebben de hoogste radiotoxiciteit. Als moeder- en dochternuclide in evenwicht zijn dan is de A1-waarde gelijk aan de reciproque waarde van de som van de reciproque A1-waarden van moeder en dochter. Een zelfde regel geldt eveneens voor de A2-waarden. Bijvoorbeeld de A2-waarde van 99m Tc is 4 TBq. De effectieve A2-waarde voor 99Mo in evenwicht met 99mTc is 0,6 TBq. Tabel 12: A1- en A2-waarden van enkele radionucliden Radionuclide 32 P 60 Co 67 Ga 99 Mo + 99mTc 99m Tc 125 I 131 I 137 Cs + 137Ba 192 Ir 90 Sr + 90Y 201 Tl a A1-waarde [Bq] 5,0 E+11 4,0 E+11 7,0 E+12 1,0 E+12 1,0 E+13 2,0 E+13 3,0 E+12 2,0 E+12 1,0 E+12 3,0 E+11 1,0 E+13 A2-waarde [Bq] 5,0 E+11 4,0 E+11 3,0 E+12 6,0 E+11 4,0 E+12 3,0 E+12 7,0 E+11 6,0 E+11 6,0 E+11 3,0 E+11 4,0 E+12 T1/2 a) 14,3 dagen 5,27 jaren 3,26 dagen 2,75 dagen 6,02 uren 60,1 dagen 8,04 dagen 30,0 jaren 74,0 dagen 29,1 jaren 3,04 dagen ) Halveringstijden uit [11]. Behalve de beperking van de activiteit per verpakkingen of per voertuig geldt voor alle typen verpakkingen en alle voertuigen met ADR klasse 7 materiaal (radioactieve stoffen) een maximum waarde van het stralingsniveau aan de buitenzijde van de verpakking, respectievelijk, aan de buitenzijde van het voertuig. Deze maximumwaarden van het stralingsniveau (dosistempo) aan de buitenzijde van verpakkingen of voertuig zijn gegeven in Tabel 13. Naast het maximum dat aan het dosistempo aan het oppervlak van een verpakking/pakket wordt gesteld, geldt er ook een maximum voor het dosistempo op 1 m afstand van het oppervlak van het pakket. De waarde van dit dosistempo geeft de zogeheten transportindex (TI) van het pakket aan. De TI waarde van een pakket is gelijk aan 1 als het een dosistempo op 1 m afstand van het oppervlak van het pakket 10 microSv/uur (1 millirem/uur) bedraagt. De hoogste TI waarde van pakketten (zonder exclusief gebruik) is 10. Bij vervoer van een aantal pakketten met radioactieve stoffen in hetzelfde voertuig of vrachtcontainer etc., mag zonder exclusief gebruik de gesommeerde TI van deze pakketten niet groter zijn dan 50. Bijvoorbeeld, het vervoer van een groot aantal technetiumgeneratoren over de weg vindt dan ook onder exclusief gebruik plaats, zie Tabel 17. 38-81 910871/03.53121/C Tabel 13: Dosistempo buiten het voertuig Type vervoer Normaal Exclusief gebruik Maximum dosistempo voertuig Aan de buitenzijde Op 2 m afstand 2 mSv/uur 0,1 mSv/uur 2 mSv/uur 0,1 mSv/uur Tabel 14: Dosistempo buiten de verpakking Label (categorie) Categorie I-WHITE Categorie II-YELLOW Categorie III-YELLOW Categorie III-YELLOW a) a) Maximum dosistempo op verpakking ≤ 0,005 mSv/uur > 0,005 maar ≤ 0,5 mSv/uur > 0,5 maar ≤ 2 mSv/uur > 2 maar ≤ 10 mSv/uur Transport Index 0 (< 0,05) ≤1 ≤ 10 > 10 Alleen te vervoeren onder exclusief gebruik In Tabel 15 wordt een overzicht gegeven van de verschillende radioactieve stoffen die vaak over de weg wordt vervoerd en het type verpakking dat bij dit vervoer wordt gebruikt. Tabel 15: Voorbeelden van vervoer van radioactief materiaal over de weg en gebruikt type verpakking Toepassing Radiofarmaca Kleine gesloten bronnen met lage activiteit Besmet schroot (SCO) Gebruikt type verpakking Type A Type A Een lading afgedopte intern besmette buizen in plastic verpakking Type A/B UF6 (onbestraalde splijtstof) Laag- en middelactief radioactief afval (LSA) Industriële verpakkingen (IP) Hoogactief afval Type B Bestraalde splijtstof Type B Bronnen met een hoge activiteit (> A2-waarde) Type B Uit bovenstaande tabel blijkt dat een grote diversiteit van radioactieve stoffen met verschillende activiteit over de weg wordt vervoerd. Bij een ongeval tijdens dit vervoer kan de verpakking falen waarbij een fractie van de verpakte activiteit kan vrijkomen. Als gevolg van een ongeval kan ook brand ontstaan. Van de in Tabel 15 genoemde verpakkingen, biedt een type-B verpakking de grootste bescherming tegen externe invloeden, zoals een val van 9 m hoogte en verhitting bij 800 oC gedurende 30 minuten. Om deze reden mag de activiteit in dit type verpakking zeer groot zijn. Het veel toegepaste type-A verpakking mag maximaal slechts één A1 - of A2-waarde aan activiteit bevatten. Het gewicht van een standaard type-A verpakking varieert van 1 tot 25 kg (moet door een persoon hanteerbaar zijn). Een type-A verpakking is bestand tegen een val van 1,2 m en overleeft een 1 m penetratietest van een staaf van 6 kg op het centrum van het zwakste deel van 910871/03.53121/C 39-81 het pakket. Indien gasvormige stoffen of vloeistoffen worden vervoerd gelden aanvullende eisen, namelijk bestendigheid tegen een 9 m vrije val en een 1,7 m penetratietest. Uit statistisch onderzoek naar het transport van radioactief materiaal over de weg in Nederland, blijkt dat het meest frequent voorkomend vervoer van radioactieve stoffen plaats vindt in type-A verpakkingen [24]. Hiervan worden er jaarlijks een paar honderdduizend pakketten vervoerd. In dit onderzoek werd het vervoer van ‘excepted packages’ niet beschouwd, hoewel dit type vervoer mogelijk ook in Nederland meer frequent plaats vindt dan vervoer in type-A verpakkingen (op basis van statistisch onderzoek in buurlanden). De activiteit in een ‘excepted package’ is echter gering (< 10-3 A2 bij een vaste stof) en de stralingsniveau van zo’n pakket relatief laag (< 5 microSv/uur), zodat ongevallen met ‘excepted packages’ bij voorbaat al niet tot belangrijke radiologische gevolgen kunnen leiden. Het grootste deel van het vervoer van radioactieve stoffen in type-A verpakkingen bestaat uit het vervoer van technetiumgeneratoren en andere radionucliden voor medische toepassingen, de zogenoemde radiofarmaca. Bij het vervoer van de technetiumgeneratoren wordt per voertuig het grootste aantal A2–waarde vervoerd in vergelijking met de andere transporten van radioactieve stoffen in type-A verpakkingen. Om deze redenen is een ongeval met het vervoer van technetiumgeneratoren als maatgevend ongeval gekozen voor het vervoer van radioactieve stoffen over de weg. Een generator bestaat uit een staafje keramisch materiaal waarin het molybdeen chemisch is gebonden. Dit staafje bevindt zich in een kwartsglazen ampul voorzien van aansluitingen om het door verval gevormde technetium uit de generator te kunnen spoelen. De ampul bevindt zich (met schokabsorbers) binnen een loden afscherming die omsloten is door een metalen bus. De metalen bus is verpakt in polystyreen, ca. 20 cm dik. Het geheel is verpakt in een stevige kartonnen doos. 6.2 Ongeval tijdens vervoer van technetiumgeneratoren Verondersteld wordt een verkeersongeval met een voertuig dat een groot aantal type-A verpakkingen met Mo/Tc-generatoren bevat. Uit ongevalstatistieken blijkt dat de kans op brand bij een verkeersongeval ca 5% bedraagt. De fractie van de vervoerde radioactieve stoffen die na een verkeersongeval in de omgeving kan vrijkomen, is bij het optreden van brand veel groter dan die bij andere gevolgen van een verkeersongeval, zie Tabel 16 die is ontleend aan [9]. Om deze reden wordt een verkeersongeval gevolgd door brand als maatgevend ongeval gekozen. Hierbij wordt verondersteld dat een deel van de type-A verpakkingen met Mo/Tc-generatoren verbrandt waarbij de afscherming van de generator als ook de generator faalt. Tabel 16: Kans van optreden en ontsnappingsfracties bij verschillende verkeersongevallen Type ongeval Brand Andere Kans (%) 5 95 Fractie bij vaste stof 0,01 0,001 Fractie bij vloeistof 0,5 0,01 Fractie bij een gas 1 1 Het aantal Mo/Tc-generatoren dat in een voertuig (onder exclusief gebruik) aanwezig mag zijn is beperkt vanwege de wettelijk gestelde eisen aan het dosistempo aan de buitenzijde van het 40-81 910871/03.53121/C voertuig. In Tabel 17 is het gemiddeld dosistempo aan de buitenzijde van het voertuig gegeven als functie van het aantal vervoerde pakketten. Hierbij wordt aangenomen dat alle pakketten dezelfde transportindex hebben (TI) met een waarde gelijk aan 1. Tabel 17: Dosistempo buiten het voertuig als functie van de totale TI in het voertuig Totaal TI per voertuig a) Maximaal 100 < TI < 400 70 < TI < 400 TI < 100 a) Gemiddeld dosistempo op 2 m van buitenzijde voertuig [µSv/uur] 100 (wettelijke limiet) 70 (gemiddeld) 50 30 Bij vervoer onder exclusief gebruik Een type-A verpakking met een technetiumgenerator bevat ca. 1% tot 15% van de A2-waarde van 99 Mo/ 99mTc in evenwicht (0,6 TBq). Dit betekent dat deze verpakkingen gemiddeld 12 GBq aan activiteit bevatten (99Mo + 99mTc). De grotere generatoren bevatten ca. 90 GBq aan activiteit. Om het dosistempo als gevolg van een onafgeschermde technetiumgenerator te kunnen berekenen mag gebruik worden gemaakt van de volgende gegevens: Één MBq 99mTc veroorzaakt op 1 m afstand een dosistempo van 0,023 µSv/uur. Één MBq 99Mo veroorzaakt op 1 m afstand een dosistempo van 0,026 µSv/uur. Een onafgeschermde (standaard)generator met 3,8% van de A2-waarde veroorzaakt op 1 m afstand van deze generator een dosistempo van 1,1 mSv/uur. Om bij een dergelijke activiteit het dosistempo buiten de verpakking tot een TI waarde van minder dan 10 te beperken, moet de afscherming van de generator minimaal een factor 11 bedragen. Bij het maatgevende ongeval wordt uitgegaan van een vervoermiddel met ca. 400 generatoren met elk 0,038 A2. Door een verkeersongeval gevolgd door een onbeheerste brand in het vervoermiddel verbrandt 2/3 deel van de pakketten. Conservatief wordt verondersteld dat bij deze brand 1% van de activiteit van de Mo/Tc-generatoren in de verbrande verpakkingen vrijkomt in de atmosfeer. In totaal zal dus 0,1 A2–waarde aan activiteit gedurende ½ uur in de atmosfeer vrijkomen, d.w.z. 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc. Voor deze emissie zijn verspreiding- en dosisberekeningen uitgevoerd. De resultaten hiervan beschreven in bijlage B. De berekeningen zijn uitgevoerd voor verspreiding in open veld (ruwheidlengte z is 0,03 m). Wel wordt rekening gehouden met de invloed van het voertuig op de lokale verspreiding van de activiteit (hoogte 3 m en breedte 6 m). Er is bij de berekening van de verspreiding, conservatief, geen rekening gehouden met effecten van pluimstijging door de brand. Berekend zijn de effectieve dosis bij blootstelling gedurende 1 uur (zowel in open veld als in stedelijk gebied) en bij blootstelling gedurende 24 uur en de besmetting van de bodem (bij 4 verschillende weertypen). Het dosistempo en de bodembesmetting in de omgeving na afloop van de verspreiding zijn berekend voor verspreiding bij weertype D2 in open veld. De resultaten van de berekende doses en besmetting bij verspreiding bij 4 weertypen zijn weergegeven in onderstaande tabel. De hoogste dosis als gevolg van de emissie treedt op bij weertype F1 (hoge concentraties als gevolg van een geringe verspreiding). De maximale dosis na 24 uur blootstelling bij dit weertype bedraagt ca. 0,7 mSv. 910871/03.53121/C 41-81 Tabel 18: Gevolgen van een emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 min. vanaf 3 m hoogte bij 4 weertypen in landelijk gebied (z = 0,03 m) Parameter Maximum effectieve dosis in eerste 24 uur a) Plaats van dit maximum Maximale afstand besmetting ≥ 4 Bq/cm2 Maximale afstand besmetting ≥ 1 Bq/cm2 D2/R2 0,2 mSv < 10 m < 750 m (< 920 m) b) < 1700 m (< 2100 m) b) A2 0,08 mSv < 10 m < 200 m < 450 m F1 0,72 mSv < 10 m < 2200 m < 4100 m a) De inwendige besmetting bepaalt voor 73% de dosis, de rest wordt door externe straling bepaald. b) Depositie bij weertype R2. Op basis van de maximale doses die na emissie kunnen optreden, mag de conclusie worden getrokken dat het laagste NPK interventieniveau voor schuilen (5 mSv) als gevolg van een ongeval met een vervoermiddel met technetiumgeneratoren niet zal worden overschreden. De bodembesmetting na zo’n ongeval is gering. Het extern dosistempo als gevolg van deze besmetting is lager dan 25 µSv/uur, de grenswaarde van het effectgebied. Dit betekent dat na afloop van de brand (en na verwijdering van het voertuig) het gebied dicht bij het vervoermiddel op basis van het besmettingniveau gewoon toegankelijk zou zijn. Het gebied waarin bij verspreiding bij weertype D2 de bodembesmetting groter of gelijk is aan 0,5 Bq/cm2 (Mo + Tc) strekt zich uit tot 2400 m (een sector met een hoek van 70o in benedenwindse richting). Indien bij het bestrijden van de brand water als blusmiddel wordt gebruikt, zal de op de bodem gedeponeerde activiteit zich verspreiden en in de bodem of in het oppervlaktewater komen. Indien wordt verondersteld dat al het vrijgekomen 99Mo/Tc in het bluswater komt, zou in totaal 60 Re in de bodem worden geloosd. Deze hoeveelheid is kleiner dan 1000 Re, het maximale aantal Re’s dat jaarlijks in een vergunde situatie op het riool mag worden geloosd (dit aantal komt wat betreft activiteit overeen met, bijvoorbeeld, 1 TBq 99Mo). Het lokale dosistempo kan vanwege de in het voertuig aanwezige 270 onafgeschermde generatoren hoog zijn. Indien de afscherming door de onverbrande pakketten wordt verwaarloosd, bedraagt het dosistempo op 1 m afstand van de wagen maximaal 140 mSv/uur. Deze waarde is conservatief berekend op basis van een staafbron van 5 m lengte met een totale activiteit van 6 TBq 99Mo in evenwicht met 99mTc [25]. Uitgaande voor een puntbron en geen enkele afscherming bedraagt het dosistempo door externe straling op ca. 110 m afstand van het voertuig 25 µSv/uur. Dit zou inhouden dat een werkgebied rondom het voertuig wordt ingesteld tot aan een afstand van 110 m. Binnen een afstand van 12 m van het voertuig kan het dosistempo hoger zijn dan 2 mSv/uur (brongebied). Voor een samenvatting van de hierbij bepaalde zonering, zie Tabel 19. 42-81 910871/03.53121/C Tabel 19: Zonering na emissie van 60 GBq 99Mo als gevolg van de aanwezigheid van een bron van externe straling met een activiteit van 6 TBq brongebied > 2000 µSv/uur < 12 m (cirkel) werkgebied *) > 25 µSv/uur < 110 m (cirkel) aandachtgebied (beperkt tot sector benedenwinds) ≥ 4 Bq/cm2 ≥ 0,5 Bq/cm2 *) < 750 m (sector) < 2400 m (sector) *) Voor het besluit tot treffen van indirecte maatregelen voor de landbouw, hanteert het NPK voor langlevend gamma-activiteit op de bodem een niveau van 1 Bq/cm2. Echter op basis van aantoonbare besmetting (totale bèta-activiteit groter dan 0,5 Bq/cm2) zouden in het verlengde van het aandachtgebied, door andere instanties dan de Brandweer, controles moeten worden uitgevoerd. 6.3 Gevolgen van ongevallen tijdens vervoer van besmette voorwerpen Behalve vervoer van radioactieve stoffen in verpakkingen worden onder bepaalde voorwaarden ook onverpakte radioactieve stoffen over de weg vervoerd, zoals besmette voorwerpen. Hierbij zijn voorzorgsmaatregelen getroffen zodat de besmetting niet vrijkomt (afdichten van openingen, inpakken in folie etc.). Dit type vervoer van radioactieve stoffen valt onder de categorie Surface Contaminated Object (SCO). De hoogste categorie, SCO-II, mag een niet-afwrijfbare oppervlaktebesmetting van α-activiteit bevatten tot een maximum van 80 kBq/cm2. Bij de olie- en gasindustrie kunnen bij exploitatie natuurlijke radioactieve stoffen in de vorm van ‘scaling’ op oppervlakken van opvoerbuizen, vaten etc. neerslaan. Bij afbreken van deze installaties zouden deze voorwerpen als radioactieve stof (LSA) of als SCO vervoerd kunnen worden. In het algemeen is dan meestal sprake van een afwrijfbare besmetting. De normen hiervoor zijn strenger dan voor niet-afwrijfbare besmetting (SCO-II mag maximaal 40 Bq/cm2 afwrijfbare α-activiteit bevatten). Voorbeeld Verondersteld wordt een laag niet-afwrijfbare scaling binnen een opvoerbuis met een dichtheid van 2,5 g/cm3 en een laagdikte van 5 mm. De scaling bevat 250 Bq/gram activiteit bestaande uit een mengsel van 226Ra, 210Pb, 228Ra en 228Th in een verhouding van 1 : 1 : 1 : 1. De besmetting in de opvoerbuis bedraagt dus 313 Bq/cm2. De Re van dit mengsel is 54 kBq, zodat de radiotoxiciteit van de laag scaling ca 0,006 Re/cm2 bedraagt (60 Re/m2). Bij een transport worden ca. 70 opvoerbuizen vervoerd met een totaal binnenoppervlak van 200 m2. Indien bij brand in het voertuig 1% van de scaling in een verspreidbare vorm vrijkomt, wordt 120 Re aan activiteit in de omgeving verspreid. De inhalatiedoses als gevolg van blootstelling aan concentraties van deze activiteit na verspreiding zijn vergelijkbaar met die van de doses bij het maatgevend scenario voor een B-laboratorium (200 Re). 6.4 Ongeval tijdens het transport van bestraalde splijtstof Bestraalde splijtstof in de vorm van brandstofelementen wordt vervoerd in een type-B verpakking. Deze type-B verpakkingen zijn gecertificeerde dikwandige, stalen drukcontainers die bestendig moet zijn tegen thermische belasting (800 oC gedurende minimaal 30 minuten) en tegen 910871/03.53121/C 43-81 mechanische belasting (een val van 9 m hoogte en een penetratietest met een val op een scherp voorwerp). Per verpakking wordt een beperkt aantal brandstofelementen (meestal minder dan 10 stuks) vervoerd. Er worden bij het laden ook voorzieningen getroffen zodat tijdens vervoer, inclusief ongevalsituaties, geen kriticiteit kan optreden. Er zijn zodanige criteria aan de container gesteld dat zelfs bij een zware belasting niet meer dan een fractie van 10-6 van de verpakte activiteit mag vrijkomen [16]. De container moet tenminste gedurende 2 uur aan een brand met een temperatuur van 800 °C kunnen worden blootgesteld, voordat de pakkingen van de deksel van de container doorslag mogen gaan vertonen. Hierbij mogen alleen edelgassen uit beschadigde splijtstofstaven en activeringproducten, aanwezig als besmetting op het oppervlak van de splijtstofelementen, uit de container vrijkomen. Voordat ook de hulzen van de splijtstofstaven falen, moet de brand tenminste 6 uur hebben geduurd. Een container met bestraalde splijtstof geeft gammastraling en neutronen. De bestraalde splijtstof produceert vaak ook warmte. De containers zijn dan ook met koelvinnen uitgerust. Het dosistempo aan de buitenzijde van container met bestraalde splijtstof is relatief klein. Bijvoorbeeld op 2 m van het oppervlak van de container is het dosistempo ca. 16 microSv/uur, waarvan ca. 13 microSv/uur vanwege de neutronen. Bij elk transport van bestraalde splijtstof is er fysieke beveiliging en de te volgen route is dan ook bij het Bevoegd Gezag bekend. De kans dat zo’n transport bij een verkeersongeval wordt betrokken is dan ook uitermate gering. Gezien de grote bestendigheid van de container met bestraalde splijtstof tegen thermische en mechanische belasting, is de kans op vrijkomen van radioactieve stoffen bij een verkeersongeval uiterst klein. Om deze reden worden ongevallen met containers met bestraalde splijtstof niet verder in deze studie beschouwd. 6.5 Ongeval tijdens het transport van uraanhexafluoride Bij het verrijkingsproces van uranium waarbij het percentage van het uraniumisotoop 235U wordt verhoogd van het van oorsprong aanwezige 0,07 % naar 3 % of hoger, wordt de chemische verbinding uraanhexafluoride (UF6) gebruikt. Bij normale temperatuur is UF6 een vaste, kleurloze stof die in drukbestendige tanks wordt vervoerd (bij een temperatuur van 64 oC vindt de overgang naar de vloeistof fase plaats). UF6 reageert met water (vochtige lucht) en ontbindt daarbij in de sterk chemotoxische verbindingen UO2F2 en HF. De inname van uranium is gevaarlijk vanwege zijn giftigheid als ‘zwaar metaal’ en kan leiden tot nierbeschadiging. Het HF is een sterk corrosieve stof die de huid aantast en giftig is bij inademing. De aanwezigheid van dit gas is zichtbaar (geel/groen), het ruikt sterk en irriteert de huid en ogen. Binnen enkele minuten bij verblijf in de wolk zal de ingeademde hoeveelheid HF het giftigheidsniveau overschreden. Bij dezelfde omstandigheden ingeademde hoeveelheid UO2F2 leidt tot een dosis die het NPK interventieniveau voor schuilen niet overschrijdt. De chemische toxiciteit van een emissie van UF6 overtreft de radiotoxiciteit: bijvoorbeeld, na inademing van een hoeveelheid van 1,8 mg HF (die als ondraaglijk wordt ervaren) en een corresponderende hoeveelheid van 1,4 mg UO2F2 wordt als gevolg van deze laatste stof een dosis van minder dan 0,15 mSv ontvangen. 44-81 910871/03.53121/C Bij vervoer over de weg wordt UF6 vervoerd in gecertificeerde containers van het type 48Y. Deze containers bevatten 8,5 tot 12 ton UF6 en zijn bestending tegen een halfuur blootstelling aan een temperatuur van 800 oC. De mechanische sterkte van de containers is beperkt [16]. Bij lekkage van de container waarbij vochtige lucht binnen kan treden, verloopt het ontledingsproces relatief langzaam zodat het lek tijdig gedicht kan worden. Indien er geen emissie is, zijn er geen radiologische factoren, die nadering van de container zullen beperken. Het dosistempo nabij containers met UF6 is lager dan 10 microSv/uur (algemeen TI is 3 – 6). Het onveilig gebied in geval van een emissie wordt niet bepaald door de radiologische risico's. 910871/03.53121/C 45-81 46-81 910871/03.53121/C 7 Het maatscenario en voorbeelden van ongevallen met B-objecten 7.1 Selectie van het maatscenario voor ongevallen met B-objecten In de voorgaande hoofdstukken zijn de radiologische gevolgen voor de bevolking en hulpverleners gepresenteerd van een aantal scenario’s voor ongevallen met B-objecten. Deze gevolgen zijn de dosis door blootstelling aan externe straling en door inwendige besmetting met radioactieve stoffen en de besmetting van de omgeving, zoals bodem, woningen en personen. Het is vanzelfsprekend dat inwendige besmetting en besmetting van de omgeving alleen optreden wanneer bij het ongeval een emissie van radioactieve stoffen heeft plaatsgevonden. Zowel bij ongevallen in inrichtingen als transportongevallen geeft blootstelling aan externe straling de belangrijkste dosisbijdrage. Deze blootstelling bepaalt volledig de zonering van het ‘werkgebied’ en het ‘brongebied’. De doses door inwendige besmetting zijn voor deze zonering minder relevant. Uit een vergelijking tussen de gevolgen van ongevallen in inrichtingen en die bij transportongevallen blijkt dat de dosistempi door externe straling bij deze laatste ongevallen relatief hoger zijn. Omdat het maatscenario afdekkend moet zijn voor de overige scenario’s van ongevallen met B-objecten, is als maatscenario een transportongeval gekozen. Er is een transportongeval met brand geselecteerd omdat het aspect ‘besmetting van de omgeving’, vanwege de hiervoor benodigde meetcapaciteit van de brandweer en de mogelijke onrust bij de bevolking, in het maatscenario aan de orde moet zijn. Dit maatscenario is beschreven in de volgende paragrafen. Voorbeelden van andere scenario’s van ongevallen in inrichtingen en van transportongevallen zijn in paragrafen 7.2 en 7.3 gepresenteerd. Het maatscenario Het maatscenario beschrijft een brand na ongeval met een vervoermiddel met enkele honderden technetiumgeneratoren waarbij 2/3 deel van de pakketten verbrandt en 1% van de activiteit uit de verbrande pakketten vrijkomt in de atmosfeer, gedurende emissie van een ½ uur. Hierbij komt 60 GBq 99Mo vrij in evenwicht met 99mTc. De maximale dosis als gevolg van de verspreiding van deze activiteit bij weertype D2 in open terrein is 0,2 mSv. De hoogste maximale dosis als gevolg van de vrijgekomen activiteit treedt op bij weertype F1 (hoge concentraties als gevolg van een geringe verdunning). De maximale dosis na 24 uur blootstelling bedraagt dan ca. 0,6 mSv. Op basis van de maximale doses die na emissie bij het maatscenario kunnen optreden, mag de conclusie worden getrokken dat bij dit maatscenario het laagste NPK interventieniveau voor schuilen (5 mSv) niet zal worden overschreden. Na emissie van activiteit uit de verbrande pakketten blijft het merendeel (99%) van de activiteit achter en veroorzaakt in de omgeving een verhoogd stralingsniveau omdat de afscherming door de brand is beschadigd (gesmolten). De wegens operationele overwegingen ingestelde zonering van het gebied rond het voertuig is weergegeven in Tabel 20. 910871/03.53121/C 47-81 Tabel 20: Zonering bij het maatscenario bij B-objecten (emissie van 60 GBq 99Mo/Tc en blootstelling aan externe straling van een bron van 6 TBq 99Mo/Tc) brongebied > 2000 µSv/uur < 12 m (cirkel) werkgebied > 25 µSv/uur < 110 m (cirkel) aandachtgebied (beperkt tot sector benedenwinds) ≥ 4 Bq/cm2 ≥ 0,5 Bq/cm2 *) < 750 m (sector) < 2400 m (sector) *) Voor het besluit tot treffen van indirecte maatregelen voor de landbouw, hanteert het NPK voor langlevend gamma-activiteit op de bodem een niveau van 1 Bq/cm2. Echter op basis van aantoonbare besmetting (totale bèta-activiteit groter dan 0,5 Bq/cm2) zouden in het verlengde van het aandachtgebied, door andere instanties dan de Brandweer, controles moeten worden uitgevoerd. 7.2 Voorbeelden van scenario’s van ongevallen in inrichtingen De volgende scenario’s van ongevallen in inrichtingen zijn uitgewerkt. Brand in een B-laboratorium Brand in een handschoenenkast in een B-laboratorium waarbij gedurende een periode van een half uur 27 GBq 131I activiteit in de omgeving vrijkomt (hierbij is verondersteld dat de ventilatie stopt en ruiten breken of dat de ventilatie blijft werken maar de filters falen). De gevolgen van deze emissie bij verspreiding bij weertype D2 zijn gegeven in Tabel 21. De meest ongunstigste emissie is er een op grondniveau. Het laboratorium bevindt zich in een stedelijke omgeving. De gebouwen rondom het laboratorium verhogen de lokale turbulentie (gekarakteriseerd door een ruwheidlengte gelijk aan 1 m) waardoor de mate van verspreiding van de bij de brand vrijgekomen activiteit groot is. Tabel 21: Doses en zones in het getroffen gebied na vrijkomen van 27 GBq 131I bron als gevolg van brand in een B-laboratorium Maximale dosis *) 16 µSv *) werkgebied gebouw aandachtgebied (beperkt tot sector benedenwinds) Tot 50 m (> 4 Bq/cm2) en tot 500 m (> 0,5 Bq/cm2) Alleen als gevolg van de emissie. Brand in een opslag voor bronnen Dit scenario beschrijft een hevige brand in een oplag van ingekapselde bronnen Hierbij komt een klein deel van de activiteit van de bron in de omgeving vrij (42 GBq 137Cs). De maximale (effectieve) dosis die door 24 uur blootstelling aan de verspreide activiteit (bij weertype D2) wordt ontvangen is ca. 0,005 mSv. Het belangrijkste gevolg van de brand is de kans op blootstelling aan externe straling van de bron waarvan de afscherming als gevolg van de brand verdwenen is. De belangrijkste gevolgen en de zonering bij dit scenario zijn gepresenteerd in Tabel 22. 48-81 910871/03.53121/C Tabel 22: Zones na brand waarbij 42 GBq 137Cs is vrijgekomen (bij weertype D2) en een onafgeschermde bron van ca. 4,2 TBq 137Cs aanwezig is brongebied > 2000 µSv/uur Gebouw (cirkel, < 10 m) 7.3 werkgebied > 25 µSv/uur < 90 m (cirkel) aandachtgebied (beperkt tot sector benedenwinds) ≥ 4 Bq/cm2 ≥ 1 Bq/cm2 Direct rond gebouw < 400 m Voorbeelden van scenario’s van transportongevallen De volgende scenario’s voor transportongevallen zijn uitgewerkt. Wegvallen van de afscherming van een NDO-bron ten gevolge van een transportongeval Het scenario beschrijft een ernstig ongeval tijdens het vervoer van NDO apparatuur met een bron van 2 TBq 192Ir. Er wordt conservatief verondersteld dat door het ongeval de bron binnen de bronhouder is gaan schuiven, zodat deze niet meer wordt afgeschermd (volledig vrijkomen van de bron zou alleen kunnen optreden indien al eerder (door de operator) een fout was gemaakt bij het terughalen van de bron in de houder). Er komt geen activiteit in de omgeving vrij. De zonering na het ongeval is in onderstaande tabel weergegeven. Tabel 23: Zones in het gebied rond de bron na het ontbreken van de afscherming van een bron met een activiteit van 2 TBq 192Ir brongebied < 12 m (cirkel) werkgebied aandachtgebied (beperkt tot gebied rond de bron) < 106 m (cirkel) Controle nadat de bron is verwijderd. Overige transportongevallen De andere scenario’s in hoofdstuk 6, buiten het maatscenario, zijn niet als representatieve scenario’s te gebruiken. Het ongeval bij het vervoer van UF6 dient benaderd te worden als een ongeval met een sterk chemotoxische stof. Het radiologisch aspect bij dit scenario is een relatief geringe besmetting van de omgeving van de ongevalsplaats met alfa-activiteit (enkele Bq/cm2). 910871/03.53121/C 49-81 50-81 910871/03.53121/C 8 Conclusies Het doel van dit onderzoek is het vaststellen van de juistheid van de definitie van B-objecten, d.w.z. vast te stellen dat bestrijding van ongevallen met deze objecten inderdaad beperkt van omvang is (geen directe maatregelen). Daarnaast dienen er maatgevende scenario’s voor ongevallen met B-objecten vastgesteld te worden ten behoeve van het ontwikkelen van plannen en procedures voor het bestrijden van deze ongevallen. 8.1 Conclusie met betrekking tot de definitie van B-objecten Op basis van de berekende doses voor een aantal voorstelbare ongevalscenario’s blijkt dat bij géén van deze scenario’s het laagste NPK-interventieniveau voor de minst ingrijpende directe maatregel, schuilen (5 mSv), wordt overschreden. Dat houdt in dat bij ongevallen met de gedefinieerde B-objecten het treffen van directe maatregelen voor de bevolking niet aan de orde is. Wel zijn er wegens operationele overwegingen beperkingen gesteld aan de inzet van hulpverleners nabij het ongeval door het instellen van het zogeheten werkgebied rondom de ongevalsplaats tot een afstand van ca. 100 m. Werkzaamheden in dit gebied mogen alleen onder toezicht van een AGS plaatsvinden. Binnen dit werkgebied, rondom de ongevalsplaats tot een afstand van 12 m, ligt het zogeheten brongebied, waarin veiligheidsmaatregelen aan de orde kunnen zijn. De grenzen van het werkgebied en het brongebied zijn gelegd bij dosistempi van, respectievelijk, 25 µSv/uur en 2000 µSv/uur (externe straling). Het gebied buiten het werkgebied, tot ca. 700 m benedenwinds van de ongevalslocatie bij weertype D2, kan binnen een sector van zo’n 70o licht besmet zijn (> 4 Bq/cm2). De Brandweer zal in dit gebied, het zogeheten aandachtgebied, waarvan de contouren overeenkomen met die van de zogeheten ‘startmal’, metingen uitvoeren. Tot op een afstand van ca. 2 km benedenwinds van de ongevalslocatie zullen door andere instanties dan de Brandweer, die uitgerust zijn met gevoelige detectiemiddelen, controlemetingen worden uitgevoerd. Dit betekent dat het te onderzoeken gebied ten hoogste regionaal van omvang is. Ook bij ongunstige verspreidingsomstandigheden (weertype F1) is opschaling van de bestrijding niet aan de orde, zie Tabel 24. Op grond van dit resultaat wordt de conclusie getrokken dat de definitie van B-objecten zoals destijds in de Kernenergiewet is opgenomen, nog steeds juist is; d.w.z. ongevallen met B-objecten geven geen aanleiding tot ingrijpende maatregelen zoals bij A-objecten en de omvang van de organisatie bij deze bestrijding is ten hoogste van regionaal niveau. Tabel 24: De zonering bij het maatscenario brongebied < 12 m (cirkel) werkgebied < ca. 100 m (cirkel) 910871/03.53121/C aandachtgebied (beperkt tot sector benedenwinds) < ca. 700 m (bij D2) < ca . 2000 m (bij F1) 51-81 8.2 Conclusie met betrekking tot het maatscenario Voor een aantal ongevalscenario’s bij diverse B-objecten zijn de gevolgen in kaart gebracht. In verband met de voorbereiding van de rampenbestrijding, zoals rampenplannen, inclusief bedrijfsnoodplan, is het wenselijk het aantal te oefenen scenario’s bij B-objecten te beperken tot enkele ‘maatscenario’s’. Wel zullen combinaties van gevolgen in zo’n maatscenario beschouwd moeten worden. Dat betekent dat er rekening mee moet worden gehouden dat een beschadigd object zowel als stralingsbron als lozingsbron kan fungeren. Uitgaande van deze combinatie is in deze studie slechts één maatscenario voor categorie B-objecten vastgesteld. De andere onderzochte scenario’s worden door dit maatscenario afgedekt. Het maatscenario beschrijft een verkeersongeval, gevolgd door brand, met een vervoermiddel met een groot aantal technetiumgeneratoren. Hierbij is zowel externe straling als besmetting door vrijgekomen radioactieve stoffen aan de orde. Bij het maatscenario is ook een eventuele lozing op het oppervlaktewater of in de bodem beschouwd (bluswater). De maximaal veronderstelde lozing is kleiner dan 60 Re. Deze hoeveelheid is kleiner dan 1000 Re, het maximale aantal Re’s dat jaarlijks in een vergunde situatie op het riool mag worden geloosd (dit aantal komt wat betreft activiteit overeen met, bijvoorbeeld, 1 TBq 99Mo). Ten behoeve van het gebruik van oefenscenario’s geeft deze studie een aantal uitgewerkte voorbeelden van ongevallen met categorie B-objecten. Dit betreft voornamelijk voorbeelden van ongevallen met locatiegebonden objecten (radionuclidenlaboratorium, opslagplaats met bronnen, industriële installatie met bronnen etc.) waarbij een verhoogd stralingsniveau en (bij brand) een lozing van radioactieve stoffen kan optreden. Deze B-objecten zullen dus ook op de ‘risico-kaart’ van de gemeente gezet moeten worden. 52-81 910871/03.53121/C 9 Definities en nadere uitleg Voor de toepassing in dit rapport wordt verstaan onder: Aandachtgebied: in de terminologie van de Brandweer het gebied buiten het werkgebied, benedenwinds van het object, waarbinnen men tijdens het ongeval onnodige blootstelling aan rook en daarin mogelijk aanwezige radioactieve stoffen, e.d. zal trachten te beperken/ voorkomen en waarin men na het ongeval controle op besmetting zal uitvoeren. Activiteit (A): aantal desintegraties per tijdseenheid, zie Becquerel (maat voor de radioactieve bronsterkte). A-waarden: De maximale activiteit [Bq] van een bepaald radionuclide die in een type-A verpakking mag worden vervoerd onder de voorwaarden voor het transport van stoffen genoemd in het ADR onder klasse 7. Onderscheiden worden de A2-waarde, die afhangt van de radiologische risico’s bij verspreiding van de verpakte stof en de A1-waarde, die geldt indien de radioactieve stof in een speciale vorm wordt vervoerd en waardoor alleen externe straling relevant is. AGS (adviseur gevaarlijke stoffen): deze functionaris heeft als primaire taak het lokaal commando, de officier van dienst (OvD) en het coördinatieteam plaats incident (CTPI), te adviseren over de geschikte wijzen voor redding, bronbestrijding, ontsmetting en afhandeling van het incident na stabilisatie, zie ook OGS/ROGS [13]. Becquerel: de eenheid van activiteit in het SI-stelsel met als symbool Bq. Bij 1 Bq radioactiviteit vervalt er één atoomkern per seconde. Een oudere eenheid van radioactiviteit is de curie (Ci), die correspondeert met de activiteit van één gram radium 226 (1 Ci = 3,7·1010 Bq). Besmetting: aanwezigheid van activiteit op diverse oppervlakken, uitgezonderd huid en bodem4. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen afwrijfbare besmetting en niet-afwrijfbare besmetting. Afhankelijk van de omstandigheden en de plaats zijn er verschillende criteria voor besmetting. Bij vervoer over de weg mag de buitenzijde van, bijvoorbeeld, type-A verpakkingen en B-containers afwrijfbaar besmet zijn tot aan een niveau van 4 Bq/cm2 bèta- en gammabesmetting en laagradiotoxische alfabesmetting. Dit niveau wordt ook gehanteerd in de Kernenergievergunningen voor radionuclidenlaboratoria. Hierbij gaat het om toelaatbare (en door de aanwezige detectieapparatuur nog aan te tonen) afwrijfbare besmetting van personen en oppervlakken. Bij volledig vrijgesteld vervoer (niet onder ADR klasse 7) dient het niveau van afwrijfbare besmetting aan de buitenzijde van verpakkingen en voorwerpen lager te zijn dan 0,4 Bq/cm2 bètaen gammabesmetting en besmetting met laag-radiotoxische alfabesmetting. Bij mogelijke aanwezigheid van afwrijfbare met hoog-radiotoxische alfabesmetting dient het besmettingniveau lager te zijn dan 0,04 Bq/cm2. 4 Huid- en bodembesmettingen zijn afzonderlijk gedefinieerd. 910871/03.53121/C 53-81 Voor het doel van deze studie wordt het niveau van 4 Bq/cm2 (bèta- en gammabesmetting en laagradiotoxische alfabesmetting) gehanteerd om het door het ongeval ‘besmette gebied’ af te bakenen. Hogere besmettingsniveaus worden gehanteerd bij radiologische incidenten in het kader van het NPK. Hierbij wordt een persoon als besmet beschouwd als de besmetting van huid en kleding zodanig is dat deze een huiddosis van meer dan 50 mSv/24 uur tot gevolg heeft, zie ook huidbesmetting. Bodembesmetting: besmetting van het bodemoppervlak met radioactieve stoffen. In stedelijk gebied betekent dit een besmetting van bestrating en begroeiing. Bij een relatief hoge besmettingsgraad met gammastraling is deze besmeting op ruime afstand met een detector waar te nemen. Bij lage concentraties gamma-activiteit of bij aanwezigheid van bèta- of alfa-activiteit worden speciale besmettingmonitoren gebruikt. In onderstaande tabel wordt voor enkele nucliden de waarde van de besmetting gegeven die op 1 meter boven het besmette oppervlak een dosistempo van 25 microSv/uur tot gevolg heeft. 4,5 kBq/cm2 • 131I: 3,0 kBq/cm2 • 137Cs: 0,77 kBq/cm2 • 60Co: 5,2 kBq/cm2, hierbij is evenwicht met 99mTc verondersteld (totaal 10 kBq/cm2). • 99Mo: Brandklasse: indicatie van de kans op brand voor een object (klasse I of II, respectievelijk, gering of matig brandgevaarlijk). Bron: toestel dat ioniserende straling uitzendt dan wel radioactieve stof. Bronconstante: de radionuclide-specifieke factor waarmee op 1 m afstand van een puntbron het • omgevingsdosisequivalenttempo H * (10 , r ) van deze bron met een bekende activiteit kan worden bepaald. Brongebied: deze term wordt hier gebruikt indien in een gebied veiligheidsmaatregelen aan de orde kunnen zijn, zoals beperking van de verblijfstijd en gebruik van hulpmiddelen zoals tangen, verplaatsbare afscherming en dergelijke. Voor de afbakening van dit gebied wordt als grenswaarde een dosistempo door externe straling van 2000 microSv/uur gehanteerd. Deze waarde is gelijk aan het maximum dosistempo dat maximaal aan de buitenzijde van een vervoermiddel met radioactieve stoffen is toegestaan, d.w.z. het kleinste brongebied beperkt zich tot het vervoermiddel. De Brandweer hanteert een standaard brongebied rondom het object van 25 meter (enkel een procedurele afstand). Depositiesnelheid: een modelparameter die het verband aangeeft tussen de concentratie in de lucht iets boven grondniveau (b.v. 1 m) en de hoeveelheid gedeponeerd materiaal. Effectieve dosis (E): de som van de gewogen equivalente doses in weefsels en organen ten gevolge van inwendige besmetting en uitwendige bestraling. In het rapport wordt de grootheid 54-81 910871/03.53121/C ‘dosis’ gebruikt voor de effectieve dosis, mits niet verwezen wordt naar een specifiek orgaan. De effectieve dosis heeft de eenheid sievert (Sv) en is één op één gerelateerd aan de risicogetallen bij een blootstelling aan ioniserende straling. Equivalente dosis (HT): het product van de dosis DT, R in een weefsel of orgaan T ten gevolge van stralingssoort R, en de stralingsweegfactor wR. De eenheid van equivalente dosis is de sievert (Sv). Voorbeelden van equivalente doses voor organen, die als interventiecriteria worden gebruikt zijn de schildklierdosis (HThy), de rode-beenmergdosis (HRbm) en de huiddosis (Hhuid). Exclusief gebruik: onder exclusief gebruik houdt in het alleen gebruik van een voertuig of grote vrachtcontainer door een enkele verzender. Hierbij wordt zowel aan het begin van de reis, onderweg als op de plaats van bestemming, het laden en lossen uitgevoerd volgens de aanwijzingen van de verzender of ontvanger. Externe straling: ioniserende straling afkomstig van bronnen buiten het lichaam waarbij het lichaam een dosis door uitwendige blootstelling aan deze straling ontvangt. Huidbesmetting: aanwezigheid van radioactieve stoffen op het huidoppervlak. Bij een zeer hoge besmetting (meer dan 100 maal zoveel als de waarden in de rechter kolom van het overzicht) kunnen verbrandingen ontstaan. In onderstaand overzicht zijn de omrekeningsfactoren voor de huiddosis van enkele radionucliden weergegeven. Radionuclide 32 P Co 99 Mo 99m Tc 125 I 131 I 137 Cs 60 Huiddosiscoëfficiënt (mSv/uur per kBq/cm2 huid) 2,16 1,08 1,44 0,018 0,0144 1,44 1,8 Huidbesmetting (kBq/cm2) die leidt tot een huiddosis van 50 mSv in 24 uur 0,96 1,9 1,6 (in evenwicht met 99mTc) 14 1,4 1,2 Ingekapselde bron: radioactieve stoffen die zijn ingebed in of gehecht aan vast dragermateriaal of zijn omgeven door een omhulling van materiaal met dien verstande dat hetzij het dragermateriaal hetzij de omhulling voldoende weerstand biedt om onder normale gebruiksomstandigheden elke verspreiding van radioactieve stoffen te voorkomen. Interventie in het kader van het Besluit stralingsbescherming is bedoeld als het treffen van maatregelen bij niet-reguliere situaties met het doel de blootstelling van bevolking en werknemers aan ioniserende straling bij deze situaties te vermijden dan wel te beperken bij in achtneming van ALARA. 910871/03.53121/C 55-81 Interventieniveau is een door de nationale overheid vastgelegd dosis- of besmettingsniveau dat als criterium bij het treffen van beschermende maatregelen wordt gehanteerd. Soms is er voor een maatregel sprake van een interventietraject met een laag-interventieniveau (L-IN) en een hooginterventieniveau (H-IN). Voor het tussengebied kan, met inachtneming van ALARA, besloten worden de specifieke maatregel bij dit interventietraject te treffen. Bij overschrijding van het niveau H-IN zal deze specifieke maatregel vrijwel altijd getroffen worden. Interventietraject is het gebied tussen de laag-IN, de dosiswaarde waaronder een specifieke beschermende de maatregel waarschijnlijk niet wordt genomen, en de hoog-IN, de dosiswaarde waarboven het onwaarschijnlijk is dat deze maatregel NIET wordt genomen. Inversielaag is een meteorologische aanduiding voor een luchtlaag waar de temperatuurtoename van de lucht als functie van de hoogte boven grondniveau, sterk verandert. De aanwezigheid van een inversielaag verhindert de verticale verspreiding van verontreinigingen vanuit de hieronder gelegen laag. De hoogte van de inversielaag hangt af van de turbulentie van de onderliggende luchtlaag. Bij veel turbulentie ligt de inversielaag relatief hoog (ca. 1500 m bij zeer veel turbulentie, zoals op een warme zomerdag). Rookpluimen met hoge warmte-inhoud breken wel door de inversielaag. Inwendige besmetting is een besmetting van het inwendige van het lichaam door inademing en inslikken van radioactieve stoffen of door opname van radioactieve stoffen via de huid (bij huidbesmetting). Ioniserende straling: relatief hoog-energetische straling die door inwerking op materie daarin ionisatie veroorzaakt. Ioniserende straling bestaat uit geladen deeltjes, zoals α-straling (bewegende heliumkernen) en β-straling (snel bewegende elektronen) en de zogenoemde indirect ioniserende straling zoals γ-straling en röntgenstraling (elektromagnetische straling) en neutronen (ongeladen deeltjes). LSA : Low Specific Activity. Begrip in de transportregelgeving voor aanduiding van radioactieve stoffen met een lage specifieke activiteit (Bq/kg). Maatscenario: een beschrijving van een ongevalscenario, dat alle redelijk te verwachten incidenten afdekt. Dit maatscenario geeft een kader waarop de organisaties die bij de ongevalsbestrijding betrokken zijn, zich mogelijk kunnen voorbereiden. NDO (niet-destructief onderzoek): een methode waarmee men met behulp van ioniserende straling of geluidssignalen, bijvoorbeeld de kwaliteit van lassen in materiaal, onderzoekt zonder dat materiaal te beschadigen. Bij gebruik van radioactieve bronnen, spreekt men ook vaak over gammagrafie. OGS : Ongevalsbestrijding gevaarlijke stoffen. 56-81 910871/03.53121/C Omgevingsdosisequivalent (tempo): het dosisequivalent(tempo) dat zou worden teweeggebracht in het overeenkomstige, maar geëxpandeerde en uitgelijnde veld in een ICRU bol op een diepte d van 10 mm. Het omgevingsdosisequivalent, aangeduid met H*(10), wordt gebruikt als meetbare variant van E, de effectieve dosis. Radioactieve stof: binnen de wettelijke context is dat iedere stof die een of meer radionucliden bevat, waarvan de activiteit of de concentratie voor zover het de stralingsbescherming betreft, niet mag worden verwaarloosd (binnen de wettelijke context). Radionuclide: een nuclide dat radioactief is, d.w.z. spontaan vervalt onder uitzenden van ioniserende straling. Hierbij gaat een niet-stabiel nuclide door emissie van straling (deeltjes of elektromagnetische straling) over in een ander (radio)nuclide (bij emissie van deeltjes) of in een andere toestand van dezelfde nuclide (bij emissie van elektromagnetische straling). Radiotoxiciteitsequivalent (Re): de hoeveelheid radioactieve stof die bij volledige inname een effectieve volgdosis geeft van 1 Sv (maat van de radiotoxiciteit). ROGS: regionaal officier gevaarlijke stoffen [13]. SCO: Surface Contaminated Object, transportclassificatie van een aan het oppervlak verontreinigd voorwerp. Onderscheiden worden afwrijfbare en niet-afwrijfbare oppervlakteverontreinigingen. Indeling in twee categorieën I en II. • SCO-I afwrijfbaar α < 0,4 β<4 Bq/cm2 • niet-afwrijfbaar α < 4000 β < 40000 Bq/cm2 • SCO-II afwrijfbaar α < 40 β < 400 Bq/cm2 • niet-afwrijfbaar α < 80000 β < 800000 Bq/cm2 Startmal: deze mal kan conform de reguliere procedures door de Brandweer worden gehanteerd indien er weinig of geen gegevens over het ongeval bekend zijn (wel brand én vaag iets over de mogelijke aanwezigheid van gevaarlijke stoffen en/of radioactieve stoffen). Hiermee wordt in beginsel een sigaarvormig gebied met een lengte van maximaal 500 meter als aandachtsgebied gekenmerkt, waarbinnen men onnodige blootstelling aan rook, e.d. zal trachten te beperken/ voorkomen. Transportindex (TI): een maat voor het uitwendig stralingsniveau op 1 m afstand van een pakket met radioactief materiaal. Een pakket met stralingsniveau van 1 TI heeft op 1 m afstand van het oppervlak van dit pakket een dosistempo van 10 microSv/uur (= 1 mrem/uur). Uitwascoëfficiënt: een modelparameter die de mate van uitwassen van gassen en vangst van aërosolen door regen aangeeft. De waarde van deze modelparameter hangt af van de chemische samenstelling van het gas of aërosol, de deeltjesgrootte en de regenintensiteit. 910871/03.53121/C 57-81 Werkgebied: deze term wordt door de Brandweer gehanteerd voor het deel van het operationeel gebied waarin onder toezicht van een AGS werkzaamheden mogen worden uitgevoerd. Voor de afbakening van dit gebied wordt een grenswaarde van 25 microSv/uur voor het dosistempo door externe straling gehanteerd. Bij het maatscenario van ongevallen met B-objecten wordt een gebied rondom het object van 100 meter aangehouden als procedurele afstand. 58-81 910871/03.53121/C Literatuur [1] Kernongevallenbestrijding rapportage, Tweede Kamer der Staten-Generaal, vergaderjaar 1991-1992, 21015, no.12. [2] Kernenergiewet (versie geldig vanaf 1-3-2002), hoofdstuk VI artikelen 38 t/m 49, eerste wijziging Staatsblad 1993, 525. [3] Leidraad Kernongevallenbestrijding, Ministerie van Binnenlandse Zaken, Directie Brandweer, Den Haag, maart 1993. [4] Rampenbestrijding 2000 –2004, de veiligheidsketen gesmeed: beleidsnota, Tweede Kamer 1999-2000, nr. 26956 nr. 2, p. 7. [5] Leidraad Maatramp, versie 1.3, opgesteld door Adviesbureau van Dijke en Ingenieurs/adviesbureau SAVE, in opdracht van Directie Brandweer en Rampenbestrijding van het Ministerie van BZK, 2000. [6] Rapport tweede fase Revitalisatie Nationaal Plan voor de Kernongevallenbestrijding (RNPK), Ministeries van VROM en BZK (VROM/19074/195), 2002. [7] Raamwerk meetstrategie bij kernongevallen (ECN-CX—90-13), maart 1990. [8] Typologie van nucleaire ongevallen (juli 2001) van projectgroep RNPK. [9] Final contract report for EU/DG-TREN, contract no. 4.1020/D/96-002: Assessment of the Radiological Risks in Transport Accidents Involving Type A Packages (GRS, NRPB, CEPN, SSI, NRG), 1998. [10] Advisory Material for the Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material, Appendix I, The Q-system for the calculation and application of A1 and A2 values, International Atomic Energy Agency, TS-G-1.1, Vienna, 2002. [11] Besluit van 29 januari 2002 tot vaststelling van het tijdstip van inwerkingtreding van de Wet van 5 juli 2000 tot wijziging van de Kernenergiewet (implementatie richtlijn 96/29/Euratom tot vaststelling van basisnormen voor de bescherming tegen stralingsgevaar) en tot vaststelling van het tijdstip van inwerkingtreding van het Besluit stralingsbescherming, Staatscourant 81, jaargang 2002. [12] Inzetprocedure RA 2002, Regionale Hulpverleningsdienst vastgesteld in de RCvAB van 16 januari 2002. [13] Leidraad ongevalsbestrijding gevaarlijke stoffen, Ministerie BZK en het NIBRA, juli, 2001. 910871/03.53121/C Rotterdam-Rijnmond, 59-81 [14] Bijlage bij de ministeriële regeling Analyse Gevolgen Ioniserende Straling voor het milieu (mr-AGIS) Deel 1: Rekenregels en Deel 2: Nadere Analyse. Regeling van de Minister van VROM, nr. SAS/2001200144740, houdende analyse van de schadelijke gevolgen van ioniserende straling voor het milieu. Staatscourant 22 d.d. 31 januari 2002 en herplaatsing in Staatscourant 73 d.d. 16 april 2002. [15] Besluit Vervoer gevaarlijke stoffen (2002). [16] International Atomic Energy Agency, Regulations of the Safe Transport of Radioactive Material, Requirements, Safety Standards Series No. TS-R-1 (ST-1, Revised), IAEA, Vienna (2000). [17] International Atomic Energy Agency, Advisory Material for the IAEA Regulations of the Safe Transport of Radioactive Material, Safety Guide, Safety Standards Series No. TS-G1.1 (ST-2), IAEA, Vienna (2002). [18] Generic models for use in assessing the impact of discharges of radioactive substances to the environment, Safety Reports Series No. 19, International Atomic Energy Agency, Vienna, 2001. [19] A.D. Poley, Model Description - NUDOS: A computer program for assessing the consequences for airborne releases of radionuclides, ECN report ECN-I-96-057. [20] A.D. Poley, Documentatie rekenmodellen REM-3, 1999. [21] Richtlijn Radionuclidenlaboratoria, 1994 (Arbeidsinspectie SZW). [22] Harvey et. al.: Principles and methods for establishing concentrations and quantities (exemption values) below which reporting is not required in the European Directive, CEC, XI-028/93. [23] Richtlijn Radionuclidentherapie, deel 1: Jodium-131-therapie voor aandoeningen, publicatie van het ministerie van VROM, februari 1996. [24] Final contract report for EU/DG-TREN, contract no. 4.1020/D/01-003, ‘Statistics on the Transport of Radioactive Materials and Statistical Analyses (NRPB, GRS, ANPA, NRG, IRSN, CEPN), maart 2003. [25] Dosisberekening voor de Omgeving bij Vergunningverlening Ioniserende Straling, deel B: externe straling. NRG rapport 20733/02.45655 (december 2002). [26] Leidraad Kernongevallenbestrijding, NIBRA, in opdracht van het Ministerie van VROM, concept juli 2003. 60-81 schildklier 910871/03.53121/C Bijlagen Bijlage A Berekende doses bij brand in een radionuclidenlaboratorium of bronnenopslag Bijlage B Berekende doses bij brand in een voertuig met radiofarmaca Bijlage C Ongevallen tijdens het vervoer van splijtstoffen 910871/03.53121/C 61-81 62-81 910871/03.53121/C bijlage A Berekende doses bij brand in een B-laboratorium of in een bronnenopslag Ongevalscenario bij brand in een B-laboratorium Bij een brand in een gesloten kast (klasse III), de zogenoemde handschoenenkast, in een B-laboratorium komt 200 Re (27 GBq) 131I in de omgeving vrij. De duur van de emissie is 30 minuten. Het laboratorium staat in een bebouwde omgeving. Het effect van deze omgeving op de verspreiding is in rekening gebracht via de ruwheidlengte, die gelijk is gesteld aan 1 m. De concentraties van 131I in lucht en op het bodemoppervlak en de doses zijn berekend voor verspreiding bij weertype D2, droog weer. Er zijn dosisberekeningen uitgevoerd voor twee verschillende combinaties van gebouwomvang en lozingshoogte. De eerste combinatie is een gebouw van 10 m hoog en 30 m breed en een lozingspunt op 20 m boven grondniveau (simuleert pluimstijging door de brand). De effectieve dosis van een volwassene is berekend voor blootstellingsperioden van 1 uur en 24 uur vanaf aanvang lozing, zie Figuren 1 en 2. De geringe verschillen tussen de berekende doses bij 1 en 24 uur blootstelling worden verklaard door de geringe bijdrage van de dosis door bestraling vanaf de met 131I besmette bodem. De inhalatiedosis is bij emissie van 131I het dominante blootstellingspad (95%). Figuren 3 en 4 geven de bodembesmetting weer als functie van de afstand. De tweede combinatie is een gebouw van 10 m hoog en 100 m breed en een lozingspunt op grondniveau (simuleert uittreden rook op de benedenverdieping van het gebouw). De effectieve dosis van een volwassene is berekend voor een blootstellingsperiode van 24 uur vanaf aanvang lozing, zie Figuren 5 en 6. Figuren 7 en 8 geven de bodembesmetting weer als functie van de afstand. In Tabel 25 zijn de belangrijkste resultaten van de berekeningen gepresenteerd. Tabel 25: Gevolgen van een emissie van 27 GBq 131I gedurende 30 min. bij weertype D2 Parameter Maximum effectieve dosis in eerste 24 uura) Afstand bij maximum dosis Maximale afstand huiddosis ≥ 50 mSv/24 uur Maximale afstand dosistempo ≥ 25 µSv/uur Maximale afstand besmetting ≥ 4 Bq/cm2 Maximale afstand besmetting ≥ 0,5 Bq/cm2 a Lozingshoogte 20 m 4,5 µSv 130 m In gebouw In gebouw In gebouw 500 m Lozingshoogte 0 m 16 µSv < 10 m In gebouw In gebouw 50 m 450 m ) De dosis wordt voor 95% bepaald door de inhalatiedosis, de rest door externe straling. 910871/03.53121/C 63-81 Effectieve dosis na emissie van 27 GBq I-131 vanaf 20 m hoogte gedurende 30 min. bij weertype D2 5,E-06 eff. dosis [Sv] 4,E-06 3,E-06 2,E-06 1,E-06 0,E+00 0 50 100 150 200 afstand [m] stedelijk gebied 1 uur blootstelling Figuur 1: stedelijk gebied 24 uur blootstelling Dosis (E) tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I Effectieve dosis na emissie van 27 GBq I-131 vanaf 20 m hoogte gedurende 30 min. bij weertype D2 5,E-06 eff. dosis [Sv] 4,E-06 3,E-06 2,E-06 1,E-06 0,E+00 200 300 400 500 600 700 800 stedelijk gebied 1 uur blootstelling afstandstedelijk gebied 24 uur blootstelling [m] 900 1000 Figuur 2: Dosis (E) op afstanden tussen 200 m en 1000 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I 64-81 910871/03.53121/C Depositie op de bodem na emissie van 27 GBq I-131 vanaf 20 m hoogte gedurende 30 min. bij weertype D2 2,0 depositie [Bq/cm2] 1,5 1,0 0,5 0,0 0 50 100 150 200 afstand [m] Figuur 3: Depositie op de bodem tot op een afstand van 200 m van de bron na een emissie van 27 GBq 131I Depositie op de bodem na emissie van 27 GBq I-131 vanaf 20 m hoogte gedurende 30 min. bij weertype D2 2,0 eff. dosis [Sv] 1,5 1,0 0,5 0,0 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 afstand [m] Figuur 4: Depositie op de bodem op afstanden tussen 200 m tot 1000 m van de bron na een emissie van 27 GBq 131I 910871/03.53121/C 65-81 Effectieve dosis in 24 uur na emissie van 27 GBq I-131 in 30 min, grondlozing in stedelijk gebied bij weertype D2 effectieve dosis [Sv] 2,0E-05 1,5E-05 1,0E-05 5,0E-06 0,0E+00 0 50 100 150 200 afstand [m] Figuur 5: Dosis (E) tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I Depositie op de bodem na emissie van 27 GBq I-131 in 30 min, grondlozing in stedelijk gebied bij weertype D2 Besmetting I-131 [Bq/cm2] 8 6 4 2 0 0 50 100 150 200 afstand [m] Figuur 6: 66-81 Depositie op de bodem tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I 910871/03.53121/C Depositie op de bodem na emissie van 27 GBq I-131 in 30 min, grondlozing in stedelijk gebied bij weertype D2 Besmetting I-131 [Bq/cm2] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 200 400 600 800 1000 1200 afstand [m] Figuur 7: Depositie op de bodem op afstanden tussen 200 m en 1200 m van de bron na emissie van 27 GBq 131I 910871/03.53121/C 67-81 Ongevalscenario bij brand in een bronnenopslag Bij een brand in een opslag met 137Cs bron van 4,2 TBq komt 1% van de activiteit vrij in de omgeving gedurende een periode van 30 minuten. Het emissiepunt ligt op 20 m boven het grondniveau. Er wordt verder geen pluimstijging verondersteld. De hoogte en breedte van het gebouw van de opslag zijn, respectievelijk, 10 m en 30 m. De opslag staat in een bebouwde omgeving. Het effect van deze omgeving op de verspreiding is in rekening gebracht via de ruwheidlengte Z, die gelijk is gesteld aan 1 m. De effectieve dosis is berekend voor een blootstelling gedurende 24 uur na aanvang emissie. Deze dosis is berekend voor drie weertypen: D2, R2 (=D2 en regen) en F1. De resultaten zijn gepresenteerd in de figuren 8 t/m 9. De resultaten van de berekende depositie zijn gepresenteerd in de figuren 10 t/m 12. Een samenvatting van de berekeningen staat in Tabel 26. Effectieve dosis bij emissie van 42 GBq Cs-137 gedurende 30 min vanaf 20 m hoogte 6,E-06 5,E-06 eff. dosis [Sv] 4,E-06 3,E-06 2,E-06 1,E-06 0,E+00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 afstand [m] weertype R2 Figuur 8 68-81 weertype D2 weertype F1 Dosis (E) in de eerste 24 uur, tot op een afstand van 100 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied 910871/03.53121/C Effectieve dosis bij emissie van 42 GBq Cs-137 gedurende 30 min vanaf 20 m hoogte 7,E-06 6,E-06 eff. dosis [Sv] 5,E-06 4,E-06 3,E-06 2,E-06 1,E-06 0,E+00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 afstand [m] weertype R2 Figuur 9: weertype D2 weertype F1 Dosis (E) in de eerste 24 uur, op afstanden tussen 100 m en 1000 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied Depositie op de bodem na emissie van 42 GBq Cs-137 gedurende 30 min. vanf 20 m hoogte 14,0 12,0 depositie [Bq/cm2] 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 0 10 20 30 40 50 afstand [m] R2 D2 F1 Figuur 10 Depositie op de bodem tot op een afstand van 50 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied 910871/03.53121/C 69-81 Depositie op de bodem na emissie van 42 GBq Cs-137 gedurende 30 min vanaf 20 m hoogte 6,0 depositie [Bq/cm2] 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 50 100 150 200 250 afstand [m] R2 D2 F1 Figuur 11 Depositie op de bodem op afstanden tussen 50 m en 250 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied Depositie op de bodem na emissie van 42 GBq Cs-137 gedurende 30 min. vanaf 20 m hoogte 4,0 depositie [Bq/cm2] 3,0 2,0 1,0 0,0 200 400 600 800 1000 1200 afstand [m] R2 D2 F1 Figuur 12 Depositie op de bodem op afstanden tussen 200 m en 1200 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied. 70-81 910871/03.53121/C Depositie op de bodem na emissie van 42 GBq Cs-137 gedurende 30 min vanaf 20 m hoogte 4,0 depositie [Bq/cm2] 3,0 2,0 1,0 0,0 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 afstand [m] R2 D2 F1 Figuur 13 Depositie op de bodem op afstanden tussen 1200 m en 2400 m van de bron na emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten in stedelijk gebied. Tabel 26: Gevolgen van een emissie van 42 GBq 137Cs gedurende 30 minuten vanaf 20 m hoogte bij weertype D2 in stedelijk gebied Parameter Maximum effectieve dosis in eerste 24 uur a) Afstand bij maximum dosis Maximale afstand huiddosis ≥ 50 mSv/24 uur Maximale afstand dosistempo ≥ 25 µSv/uur Maximale afstand besmetting ≥ 4 Bq/cm2 Maximale afstand besmetting ≥ 1 Bq/cm2 D2 5 µSv 120 m in gebouw in gebouw in gebouw 400 m R2 5 µSv 120 m in gebouw in gebouw 150 m 600 m F1 6 µSv 600 m in gebouw in gebouw Plek op 500m 2200 m a ) De dosis wordt bij D2 en R2 voor, respectievelijk, 88% en 84% bepaald door de inhalatiedosis, de rest door externe straling vanaf het besmette bodemoppervlak. 910871/03.53121/C 71-81 72-81 910871/03.53121/C bijlage B Berekende doses bij brand in een voertuig met radiofarmaca Als gevolg van een onbeheerste brand in een voertuig met 400 technetiumgeneratoren in type-A verpakking verbrandt 2/3 van deze verpakkingen waarbij 1% van de totale activiteit in de verbrande verpakkingen vrijkomt in 30 minuten. De resterende activiteit in de verbrande verpakkingen blijft onafgeschermd achter in het voertuig. De vrijgekomen activiteit is 60 GBq 99 Mo in evenwicht met 99mTc (dus ook 60 GBq 99mTc). Ca. 6 TBq 99Mo blijft onafgeschermd achter. De gevolgen van deze emissie van radioactieve stoffen zijn berekend voor verspreiding bij weertype D2 in open veld, dat is gekarakteriseerd met een ruwheidlengte van 0,03 m. De invloed van de afmetingen van het voertuig (3 m hoog en 6 m lang) op de verspreiding is in rekening gebracht. Ook zijn berekeningen uitgevoerd voor verspreiding in stedelijk gebied (een ruwheidlengte van 1 m) met en zonder nabijgelegen gebouw en bij andere weertypen: R2 (D2 met regen), A2 en F1, zie voor samenvatting van de resultaten Tabel 27. Verspreiding bij weertype F1 geeft de hoogste concentraties en hoogste doses. Het verspreidingsgebied is echter beperkt tot een smalle strook benedenwinds van de ongevalslocatie (sector met een hoek van 30o). Ook bij weertype F1 wordt na 24 uur blootstelling aan de verspreide activiteit een dosis van minder dan 5 mSv ontvangen, d.w.z. lager dan het laagste interventieniveau voor schuilen. Effectieve dosis in 1 uur na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten bij weertype D2 1,6E-04 1,4E-04 eff. dosis [Sv] 1,2E-04 1,0E-04 8,0E-05 6,0E-05 4,0E-05 2,0E-05 0,0E+00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 afstand [m] buiten stedelijk stedelijk en gebouw Figuur 14 Dosis (E) na 1 uur, tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie van 60 GBq 99 Mo, in evenwicht met 99mTc gedurende 30 minuten 910871/03.53121/C 73-81 Effectieve dosis in 1 uur na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minutenbij weertype D2 6,E-06 5,E-06 eff. dosis [Sv] 4,E-06 3,E-06 2,E-06 1,E-06 0,E+00 200 250 300 350 400 450 500 afstand [m] buiten stedelijk stedelijk en gebouw Figuur 15 Dosis (E) na 1 uur, op afstanden tussen 200 m en 500 m van de bron na emissie van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc gedurende 30 minuten Effectieve dosis in eerste 24 uur na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten, z = 0,03 m 8,E-04 eff. dosis na 24h [Sv] 7,E-04 6,E-04 5,E-04 4,E-04 3,E-04 2,E-04 1,E-04 0,E+00 0 50 100 150 200 afstand [m] D2 F1 A2 R2 Figuur 16: Dosis (E) na 24 uur, tot op een afstand van 200 m van de bron na emissie gedurende 30 minuten van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc 74-81 910871/03.53121/C Effectieve dosis in eerste 24 uur na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten, z = 0,03 m 8,E-05 eff. dosis na 24h [Sv] 7,E-05 6,E-05 5,E-05 4,E-05 3,E-05 2,E-05 1,E-05 0,E+00 200 300 400 500 600 700 800 A2 R2 900 1000 afstand [m] D2 F1 Figuur 17: Dosis (E) na 24 uur, op afstanden tussen 200 m en 1000 m van de bron na emissie gedurende 30 minuten van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc Dosistempo (gronddosis) (Sv/uur) na 2 uur aanvang emissie van 60 GBq 99Mo/Tc in 30 minuten bij weertype D2 in open veld (z = 0,03 m) 2,5E-06 dosistempo [Sv/uur] 2,0E-06 1,5E-06 1,0E-06 5,0E-07 0,0E+00 0 50 100 150 200 250 300 350 400 afstand [m] Figuur 18: Omgevingsdosistempo op het tijdstip 2 uur na aanvang emissie, tot op een afstand van 400 m van de bron na emissie gedurende 30 minuten van 60 GBq 99Mo, in evenwicht met 99mTc Dosis (E) 910871/03.53121/C 75-81 Depositie op de bodem na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten bij weertype D2 (z=0,03 m) depositie [Bq/cm2] 500 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 afstand [m] Tc Mo Figuur 19: Depositie op de bodem tot op een afstand van 500 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc Depositie op de bodem na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten bij weertype D2 (z = 0,03 m) 4,0 depositie [Bq/cm2] 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 afstand [m] Tc Mo Figuur 20: Depositie op de bodem op afstanden tussen 500 m en 2100 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc 76-81 910871/03.53121/C Depositie op de bodem na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten, z = 0,03 m 4000 Depositie [Bq/cm2] 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 50 100 150 200 afstand [m] D2 F1 A2 R2 Figuur 21: Depositie op de bodem tot op een afstand van 200 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc Depositie op de bodem na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten, z = 0,03 m 1200 Depositie [Bq/cm2] 1000 800 600 400 200 0 0 50 100 150 200 afstand [m] D2 A2 R2 Figuur 22: Depositie op de bodem tot op een afstand van 200 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc (zonder F1) 910871/03.53121/C 77-81 Depositie op de bodem na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten, z = 0,03 m Depositie [Bq/cm2] 40 30 20 10 0 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 afstand [m] D2 A2 R2 Figuur 23: Depositie op de bodem op afstanden tussen 200 m en 1000 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc (zonder F1) Depositie op de bodem na emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 minuten, z = 0,03 m 4,0 Depositie [Bq/cm2] 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 afstand [m] D2 A2 R2 Figuur 24: Depositie op de bodem op afstanden tussen 1000 m en 2400 m van de bron na een emissie van 30 minuten van 60 GBq 99Mo in evenwicht met 99mTc (zonder F1) 78-81 910871/03.53121/C Tabel 27: Gevolgen van een emissie van 60 GBq 99Mo/Tc gedurende 30 min.vanaf 3 m hoogte bij 4 weertypen in landelijk gebied (Z = 0,03 m) Parameter Maximum effectieve dosis in eerste 24 uur Afstand bij maximum dosis Maximale afstand huiddosis ≥ 50 mSv/24 uur Maximale afstand dosistempo ≥ 25 µSv/uur Maximale afstand besmetting ≥ 4 Bq/cm2 Maximale afstand besmetting ≥ 1 Bq/cm2 D2/R2 a) 200 µSv 10 m < 10 m < 10 m < 750 m (< 920 m) b) < 1700 m (<2100) b) A2 80 µSv 10 m < 10 m < 10 m < 200 m < 450 m F1 720 µSv 10 m 20 m < 10 m < 2200 m < 4100 m a) Vrijwel geen verschil tussen de dosis berekent met D2 en die met R2 omdat de dosis voor 74% door de inhalatiedosis wordt bepaald b) Depositie bij weertype R2. 910871/03.53121/C 79-81 80-81 910871/03.53121/C bijlage C Ongevallen tijdens het vervoer van splijtstoffen Ongevalscenario bij vervoer van uraanhexafluoride Op basis van de berekeningen van de USNRC is een grafiek gemaakt van de concentraties van HF in lucht na een ongeval met uraanhexafluoride (UF6). Verondersteld is een brand waarbij 12,5 ton UF6 uit een beschadigde container door verhitting ontsnapt en door reactie met vocht in de lucht ontleedt in HF en UO2F2. De concentratie HF (mg/m3) na een emissie van 15 minuten van de volledige (ontlede) inhoud van de container is berekend voor verspreiding bij stabiliteitsklasse D en een windsnelheid van 4,5 m/s en bij stabiliteitsklasse F en een windsnelheid van 1 m/s. De berekende concentraties als functie van de afstand tot de container zijn weergegeven in Figuur 25. Blootstelling aan een concentratie van 100 mg/m3 HF is na 1 minuut al onverdraagbaar. 160 140 120 100 80 60 40 20 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 0 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 concentratie (mg/m3) Concentratie HF bij lozing 12,5 ton UF6 afstand (m) weertype D2 weertype F1 Figuur 25: Concentratieverdeling van HF (mg/m3) na een emissie van 15 minuten van de volledige (ontlede) inhoud van een container met 12,5 ton UF6, berekend bij twee weertypen 910871/03.53121/C 81-81