Visie Nucleaire expertise is onmisbaar voor een duurzame samenleving en haar moderne voorzieningen.

Transcriptie

1 JAARVERSLAG 2004

2 . Visie Nucleaire expertise is onmisbaar voor een duurzame samenleving en haar moderne voorzieningen. Missie Als hét Nederlandse expertisecentrum ontwikkelt NRG kennis, producten en processen voor veilige toepassingen van nucleaire technologie voor energie, milieu en gezondheid. 1

3 Inhoudsopgave Op weg naar verzelfstandiging Nieuw radionuclide voor kankertherapie Succes bij verkorting levensduur kernafval Grafiet voor nieuwe generatie reactoren Expertise voor kerncentrale Borssele Veiligheid op het spoor Meer energie uit afval Opsporingsmethoden in zoektocht naar olie Afbraak plutonium uit Russische kernwapens Stralingsbescherming werknemers in bulkindustrie Stralingsnormen en waarden NRG-computercodes succes in de VS Hoge Flux Reactor Human resources Kwaliteit, veiligheid en milieu NRG, aanspreekpunt voor publiek en media Jaarrekening 2004 Organogram Advies- en beoordelingscommissies Colofon

4 Op weg naar verzelfstandiging Nederlandse nucleaire infrastructuur In Nederland is één kerncentrale in bedrijf, in het Zeeuwse Borssele. Onlangs heeft de eigenaar van deze centrale besloten om, door investeringen in het conventionele deel van de centrale, het vermogen met 30 MWe te vergroten. Naast deze kerncentrale bevindt zich in Nederland ook een verrijkingsinstallatie die eigendom is van Urenco Nederland B.V. De daarvoor benodigde ultracentrifuges worden geleverd door het zusterbedrijf Enrichment Technology Nederland B.V., net als Urenco gevestigd in Almelo. Het marktaandeel van deze bedrijven in de uraniumverrijking neemt wereldwijd elk jaar toe. Voor de verwerking en opslag van radioactief afval dat afkomstig is van zowel kerncentrales als andere bronnen, zoals ziekenhuizen, laboratoria en industrieën, heeft Nederland de Centrale Organisatie voor Radioactief Afval (COVRA), gelegen in het Zeeuwse Borssele. Op het gebied van onderzoek en opleiding werkt NRG nauw samen met de afdeling Radiation, Radionuclides & Reactors van de TU Delft. Naast de kerncentrale staan er in Nederland drie onderzoeksreactoren: de Hoge Flux Reactor en de kleine Lage Flux Reactor in Petten en de Hoger-Onderwijsreactor bij de Technische Universiteit Delft. % Verrijkingsinstallatie # Kerncentrale # Onderzoeksreactor " Laboratoria $ Opslagfaciliteiten Covra # $ Borssele " # NRG, Petten Den Haag $ $ # IRI, Delft $ Rotterdam Nucleaire technologie in Nederland Amsterdam KVI, Groningen Urenco, Almelo % " NRG, Arnhem # Dodewaard (niet meer in bedrijf NRG is hét Nederlandse expertisecentrum op het gebied van de veilige toepassing van nucleaire technologie. NRG richt zich op onderzoek, product- en procesontwikkeling en advisering van overheid en bedrijfsleven. Voorts is NRG de grootste producent van radionucliden voor medische, industriële en wetenschappelijk toepassingen in Europa. NRG heeft de ambitie bij te dragen aan de verduurzaming van nucleaire technologie. NRG, juridisch een Vennootschap onder Firma, is in 1998 ontstaan uit de fusie van de nucleaire werkzaamheden van ECN en KEMA. Na een woelige periode met veel publieke aandacht is NRG in 2004 in rustiger vaarwater terechtgekomen. Het geheel van argumenten, overwegingen en randvoorwaarden waaronder NRG in de samenleving functioneert, is aanleiding geweest om de strategie van de organisatie kritisch tegen het licht te houden en daar waar nodig aan te passen, met als doel om een robuuste continuïteit in de nabije en verdere toekomst te realiseren. Hierbij speelt de voorgenomen verzelfstandiging van NRG een belangrijke rol. Nederlandse nucleaire infrastructuur De Nederlandse nucleaire infrastructuur is van groot belang voor de uitvoering van het beleid van de Nederlandse overheid tot het openhouden van de optie voor het gebruik van kernenergie in de toekomst. Dit is met name van belang omdat, ook in Nederland, het besef toeneemt dat kernenergie onmisbaar is om te kunnen voldoen aan de alsmaar stijgende vraag naar energie. Deze stijgende belangstelling voor kernenergie brengt met zich mee dat er ook een groeiende behoefte ontstaat aan de expertise en (onderzoeks)faciliteiten van NRG. In het 6 e Kaderprogramma van de Europese Commissie, met onderzoek op het gebied van de nieuwe generatie energiesystemen, vermindering en opslag van radioactief afval, levensduurverlenging 3

5 van kerncentrales, innovatieve splijtstoffen, ontwikkeling van kernfusiematerialen, risico- en veiligheidsanalyses en stralingshygiëne neemt NRG een prominente plaats in. Ook ziet NRG een groeiende vraag naar informatie bij politiek, publiek en media voor de ontwikkelingen op het gebied van kernenergie en andere nucleaire toepassingen. NRG vindt het haar taak om aanspreekpunt te zijn voor overheid, bedrijfsleven en burgers voor betrouwbare informatie over nucleaire technologie en straling. Hoge Flux Reactor De Hoge Flux Reactor (HFR) speelt een centrale rol in de werkzaamheden van NRG. De continue verbetering van de veiligheid en de veiligheidscultuur blijft een belangrijk aandachtspunt. Voor het omschakelen van de HFR van het gebruik van hoogverrijkt uranium naar laagverrijkt uranium is een milieueffectrapportage opgesteld en een nieuwe vergunning aangevraagd. Deze nieuwe vergunning is inmiddels verkregen en gelijktijdig overgedragen van het Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek van de Europese Commissie, eigenaar van de HFR, aan NRG. Daarmee is de bedrijfsvoering alsmede de exploitatie van de reactor in handen van de vergunninghouder, zoals ook is aanbevolen door het Internationaal Atoom Energie Agentschap in Wenen. De productie van medische isotopen in de HFR heeft in 2004 een recordomvang gehad. Dit bevestigt het belang van de installatie voor niet alleen het onderzoek, maar ook voor de gezondheidszorg in Europa. Om het onderzoek en de productie van belangrijke medische producten ook op de lange termijn zeker te stellen, is een project gestart in samenwerking met een aantal betrokken partijen om de reactor na het einde van de verwachte levensduur, na het jaar 2015, te vervangen door een nieuwe reactor. 9 M (EZ) Veel vertrouwen in NRG Het maatschappelijk denken op het gebied van nucleaire energieopwekking en wetenschappelijk onderzoek lijkt in 2004 een positieve kentering te hebben ondergaan in West-Europa en ook specifiek in Nederland. Dit wordt mede veroorzaakt door een aanzienlijke toename van het mondiale energieverbruik en de verwachting dat deze trend zich zal voortzetten. Deze verwachting indiceert een verder versneld gebruik van de fossiele brandstoffen in de wereld. De combinatie van de verdere prijsstijging van fossiele brandstof en de strenge milieueisen die voortvloeien uit de Kyoto-afspraken zorgt dat de focus op hernieuwbare en bestaande energiebronnen gericht wordt. Dit maakt de optie van het gebruik van kernenergie weer onderwerp van maatschappelijk debat, hetgeen ook blijkt uit de discussie over het al dan niet openhouden van de kerncentrale in Borssele. Het behouden en mogelijk verder uitbouwen van de kennis van nucleaire energieopwekking in Nederland is daarom van groot belang. NRG slaagt erin om deze kennis voor Nederland te waarborgen op een zeer unieke manier, middels de combinatie van onderzoek, consultancy en de productie van isotopen. Met de productie van deze isotopen heeft NRG inmiddels een vooraanstaande positie verworven op de West-Europese markt, waarvan duizenden patiënten dagelijks baat hebben bij hun behandeling. Een direct en positief effect van de aanwezigheid van een onderzoeksreactor in Nederland. Met de combinatie van productie, consultancy en gesubsidieerd onderzoek, is gebleken dat NRG in staat is zich te profileren als een zelfstandig opererende commerciële onderneming 5 M R&D 14 M Dienstverlening & consultancy 15 M Isotopen 4

6 met gezonde winstdoelstellingen en voortdurende aandacht voor verdere wetenschappelijke ontwikkelingen. De operationele resultaten van 2004 bevestigen de voortgang in dit proces van deze nog relatief jonge onderneming. Dat het uiteindelijke resultaat door een aanzienlijke post pensioenlasten onder het resultaat van 2003 is uitgekomen doet hier niets aan af. Met NRG heeft Nederland een organisatie die heeft aangetoond te kunnen overleven in tijden van moeilijke maatschappelijke discussies over het onderwerp nucleaire energie, door te blijven geloven in een unieke combinatie van aan te bieden diensten. Deze diensten zullen verder worden uitgebouwd. De huidige maatschappelijke discussies geven hiervoor extra kansen. Wij zijn van mening dat NRG hiervoor een goede positie heeft. Met betrekking tot het succes van NRG in 2004 spreken wij onze waardering uit voor de directie en alle NRG-medewerkers en bedanken hen voor hun toewijding en inzet. Wij zijn zeer verheugd over de goede ontwikkelingen en zien de toekomst van NRG met veel vertrouwen tegemoet. Ton Hoff Algemeen Directeur ECN Pier Nabuurs Chief Executive Officer KEMA Verduurzaming kernenergie De HFR, en ook de overige nucleaire infrastructuur in Petten zijn onmisbaar voor het Europese nucleaire onderzoeksprogramma. De ontwikkeling van constructiematerialen voor nieuwe splijtings- en fusiereactoren en van innovatieve brandstoffen zijn gebieden waarop NRG een wereldreputatie heeft. De verduurzaming van kernenergie is daarbij het centrale thema. Met name de verkorting van de levensduur van het radioactief afval van honderdduizend jaar tot honderden jaren vormt daarin een belangrijk onderwerp. Ook de ontwikkeling in internationaal verband van een nieuwe generatie reactoren met zogenoemde inherente veiligheid is bij de verduurzaming van de kernenergie een ander belangrijk onderzoeksthema. In dit jaarverslag wordt in meer detail ingegaan op de resultaten van een aantal (onderzoeks)projecten om u een indruk te geven van de bijdrage van NRG aan de zo belangrijke kennisinfrastructuur in Nederland en Europa was een succesvol jaar, waarin NRG zich nationaal en internationaal verder op de kaart heeft gezet. Ook het financiële resultaat van circa 1 miljoen euro, ondanks extra pensioenlasten, geeft vertrouwen in de toekomst van NRG als een zelfstandig expertisecentrum voor nucleaire technologie op het gebied van energie, milieu en gezondheid. De medewerkers van NRG verdienen een groot compliment voor hun inzet en het bereikte resultaat. NRG zal ook in de toekomst werken aan de verbetering van haar positie als nationaal en internationaal gerespecteerd en gewaardeerd expertisecentrum voor overheid, bedrijfsleven, kennisinfrastructuur en samenleving. 5

7 Nieuw radionuclide voor kankertherapie In de HFR in Petten wordt een breed scala radionucliden geproduceerd voor medische toepassingen. Deze worden gebruikt voor diagnostiek, therapie en pijnbestrijding. In 2004 is een groot succes geboekt met het recent ontwikkelde en geproduceerde radionuclide lutetium 177 ( 177 Lu). Dit nuclide is door zijn halveringstijd van 6,71 dagen en de aard van de radioactiviteit, een bijna zuivere bèta-straler met een redelijke energie, ideaal voor de lokale bestraling van niet al te grote tumoren. Effectieve bestraling Voorwaarde voor een succesvolle bestraling is dat 177 Lu zijn straling uitsluitend aan de tumor afgeeft en niet aan het gezonde omliggende weefsel. Daartoe wordt in de ziekenhuizen 177 Lu gekoppeld aan een verbinding die enerzijds de biochemische karakteristieken bezit om zich selectief aan de tumor te koppelen en anderzijds chemische eigenschappen bezit om met het element lutetium een zeer sterke binding aan te gaan. Jarenlange research bij farmaceutische bedrijven heeft een aantal voor therapie geschikte verbindingen, in hoofdzaak peptiden, opgeleverd. De nucleair geneeskundigen hebben er belang bij de patiënten zo min mogelijk van het lichaamsvreemde peptide toe te dienen, maar willen tegelijkertijd voldoende 177 Lu naar de tumor transporteren om de bestraling daar effectief te doen zijn. Dat betekent, dat het 177 Lu-preparaat vrij moet zijn van verontreinigingen met elementen die de effectieve koppeling aan het peptide kunnen verstoren. Daarnaast wil de geneeskundige dat de patiënt geen andere straling ontvangt dan die van 177 Lu, hetgeen betekent dat het preparaat ook vrij moet zijn van verontreinigingen met andere radionucliden. Ten slotte worden aan het 177 Lupreparaat de normale wettelijke eisen gesteld die voor iedere grondstof voor een geneesmiddel gelden, namelijk dat het preparaat vrij is van bacteriën, virussen, toxische stoffen en stofdeeltjes van alle denkbare aard. Aan dit hele pakket randvoorwaarden kan worden voldaan door 177 Lu te produceren onder een uitermate streng kwaliteitsregime, genaamd Good Manufacturing Practice, kortweg GMP. Productie 177 Lu in Hoge Flux Reactor 6

8 Stijgende vraag NRG produceert het 177 Lu middels de Pilot 177 Lu Manufacturing Line. Deze productielijn is gevestigd in een apart radiochemisch laboratorium dat geleidelijk aan onder GMP-regime wordt gebracht. Inmiddels wordt wekelijks 177 Lu getransporteerd naar ziekenhuizen in geheel Europa, naar de Verenigde Staten en naar Australië. Naar schatting zijn ruim 2500 patiënten wereldwijd met het 177 Lu van NRG behandeld. Omdat de vraag naar het preparaat nog steeds toeneemt, heeft NRG besloten voor de productie van 177 Lu een speciaal uitgerust clean lab te bouwen en in te richten, opdat bij een toenemende productiedruk volledig aan de GMP-eisen kan blijven worden voldaan. Bewerking 177 Lu in het laboratorium bij NRG De resultaten van de patiëntenbehandelingen met 177 Lu zien er veelbelovend uit en sinds kort worden er diverse internationale clinical trials mee uitgevoerd. Om de toepassing van 177 Lu verder te kunnen uitbreiden en waarborgen, moet de productie voor de toekomst worden zeker gesteld. De beschikbaarheid van de Hoge Flux Reactor en omliggende nucleaire infrastructuur is hierbij essentieel. Daarom moet NRG, samen met de Nederlandse Vereniging voor Nucleaire Geneeskunde, hard aan de weg timmeren bij de politiek. De overheid moet ervan overtuigd blijven dat nucleaire infrastructuur in Petten onmisbaar is voor een betrouwbare productie van medische radionucliden van hoge kwaliteit, ook in de toekomst. NRG moet zich voor dit werk blijven inzetten en mag trots zijn op wat gepresteerd wordt. prof. dr. E.P. Krenning Hoofd Nucleaire Geneeskunde, Erasmus Medisch Centrum, Rotterdam 7

9 Succes bij verkorting levensduur kernafval Het onderzoek naar de levensduurverkorting van nucleair afval is een van de langetermijnonderzoeksprogramma s van NRG. De levensduur van het kernafval dat ontstaat bij elektriciteitsproductie kan aanzienlijk worden verkort door middel van transmutatie. Transmutatie is gebaseerd op hergebruik van de schadelijke componenten uit kernafval. Door deze componenten opnieuw in een reactor te brengen kan de levensduur worden teruggebracht van meer dan jaar tot ongeveer 250 jaar. Transmutatie van americium Een van de schadelijke componenten uit het afval is americium. Ongeveer 0,1% van de gebruikte reactorbrandstof bestaat uit dit materiaal. Transmutatie van americium is gecompliceerd, omdat het americium zelf en de stoffen die gevormd worden bij hergebruik in een reactor, in het algemeen niet splijtbaar zijn. Als gevolg hiervan doorlopen deze stoffen een ingewikkeld transmutatieschema. Het americium kan niet in zuivere vorm worden getransmuteerd en wordt daarom ingebed in een dragermateriaal, een zogenoemde inerte matrix. Deze dient onder meer voor de afvoer van de gevormde warmte. In de Het werken bij de handschoenkasten in het actinidenlaboratorium van NRG HFR zijn bestralingen uitgevoerd met deze americium-inerte matrixbrandstoffen. Hierbij zijn wij erin geslaagd om 99,8% van het americium te transmuteren, zodat de helft van het americium wordt omgezet in andere langlevende elementen, de andere helft is omgevormd tot de korter levende splijtingsproducten. Hiermee is een goed resultaat behaald en kan een aanzienlijk verkorte levensduur van dit afvalelement bereikt worden. Keramische dragermaterialen Een kenmerk van americium is dat er tijdens en na de bestraling veel heliumgas gevormd wordt dat zwelling van de inerte matrix kan veroorzaken. Een dergelijke 242 Cm 83% 244 Cm 245 Cm 90% 242 Am 241 Am 243 Am 242m 10% Am 17% 238 Pu 239 Pu 242 Pu 244 Am 243 Pu voornamelijk vangst voornamelijk verval voornamelijk splijting Transmutatieschema van americium ( 241 Am) in een thermisch spectrum. Omdat de kern van americium niet splijtbaar is, doorloopt zij een ingewikkeld transmutatieschema, waarbij andere tussenproducten, zoals plutonium (Pu) en curium (Cm) worden gevormd. De rood weergegeven kernen zijn wel splijtbaar en kunnen dus worden omgezet in kortlevende isotopen. 8

10 100 zwelling zou ervoor kunnen zorgen dat de brandstofstaaf kapot gaat tijdens de bestraling. In 2004 zijn verschillende dragermaterialen voor transmutatie gemaakt, waarbij de zwelling minimaal moet blijven. Dit werd bereikt door keramische brandstoffen te maken met een poreuze structuur, waardoor het gas makkelijker kan ontsnappen. Molybdeenmatrix Tevens werd er een geheel nieuw type brandstof gemaakt, gebaseerd op molybdeen, een metaal met een goede mechanische sterkte en een hoge warmtegeleiding. Die hoge warmtegeleiding heeft als voordeel dat er veel americium kan worden omgezet (hoog vermogen) terwijl de temperaturen laag blijven. NRG heeft composieten gefabriceerd bestaande uit een molybdeenmatrix en keramische partikels. De uitdaging hierbij was om een zo hoog mogelijke belading van keramische partikels te bereiken. Deze zijn de dragers voor het americium. Bij hoge belading met keramische partikels neemt de kans op scheurvorming en zelfs op uiteenvallen van de brandstofpillen toe. Scheurvorming kan worden voorkomen door optimalisatie van de receptuur van de pillenfabricage. In het figuur is te zien dat zeer goede resultaten zijn behaald. Dichtheid (%TD) Celsius 1150 Celsius 60 0% 20% 40% 60% 80% Belading partikels (volume %) Dichtheidsverloop van inerte-matrixsplijtstof bij toenemende belading met keramische partikels. Bij een hoge voorbehandelingstemperatuur (1500 ºC) neemt de dichtheid sterk af, hetgeen ongewenst is. Bij de juiste voorbehandelingstemperatuur (800 ºC) van de partikels blijft de dichtheid op het gewenste constante niveau. Groot Europees project In 2004 zijn de voorbereidingen voor een groot Europees project, genaamd EURO- TRANS, getroffen. In dit project, dat in 2005 zal starten, zal NRG een substantiële bijdrage leveren aan de ontwikkelingen van nieuwe typen reactoren, materialen en reactorbrandstoffen voor transmutatie. De HFR speelt een unieke rol in het experimentele programma van dit project. Voor het onderzoek naar reactorbrandstoffen zal een aantal bestralingen worden uitgevoerd, waarvan transmutatie van americium een belangrijk onderdeel is. Hiermee zal een nieuwe fase worden ingezet in het onderzoek naar de verkorting van de levensduur van het kernafval. NRG levert hiermee een belangrijke bijdrage aan de verduurzaming van kernenergie. Nuclear power is a secure large-scale baseload supplier of about one third of EU s electrical power. Its role in combating global warming is increasingly recognised. The sustainability of nuclear energy begs that its long-lived highly radioactive waste is adequately managed. Research in partitioning and transmutation is expected to ease the final geological repository requirements for the disposal of nuclear waste. In this connection, the leading contribution of NRG in the study of helium gas release and swelling for the qualification of fuel to be used for the transmutation of minor actinides is widely appreciated within the EURO- TRANS integrated project of the European Community*. Mr V. Bhatnagar Project Officer of EUROTRANS, European Commission, Brussels * Comments are personal to the author and do not reflect the views of the Commission. 9

11 Grafiet voor nieuwe generatie reactoren De belangstelling voor Hoge Temperatuur Reactoren (HTR) voor zowel het opwekken van elektriciteit als het produceren van waterstof is sterk groeiend. Er zijn twee experimentele reactoren gebouwd in Japan en China. Ook Zuid-Afrika voorziet de bouw van een industrieel prototype HTR en er zijn plannen voor het bouwen van geavanceerde experimentele reactoren in de Verenigde Staten en Zuid-Korea, die het op grote schaal produceren van waterstof moeten demonstreren. Maquette van de HTR-10-reactor en stoomgenerator waarin de beweging van het koelgas zichtbaar gemaakt is. Grafiet voor HTR In bestaande en toekomstige Hoge Temperatuur Reactoren (HTR) wordt grafiet van industrieel nucleaire kwaliteit toegepast voor een optimale neutronenhuishouding in de reactorkern. Grafiet werd al in 1941 gebruikt als moderator in de eerste kerncentrale, de zogenaamde Chicago Pile, en wordt sindsdien toegepast in diverse luchten gasgekoelde reactoren. Industrieel grafiet bestaat uit vul- en bindingsmateriaal met een hoge mate van kristalliniteit en heeft een porositeit van ongeveer 20%. De eigenschappen van grafiet veranderen significant tijdens blootstelling aan neutronenstraling. Uitgebreide bestralingsexperimenten zijn daarom belangrijk voor het beschrijven van het gedrag van uit grafiet bestaande reactorcomponenten. Er is geconstateerd dat de grafietsoorten die in het verleden zijn gebruikt in nucleaire centrales niet meer beschikbaar zijn. De materialen-database voor grafiet is daarom gedateerd. Om ervoor te zorgen dat er geschikte grafietsoorten beschikbaar zijn voor toekomstige centrales, is binnen het HTRproject van de Europese Commissie een uitgebreid grafietonderzoeks- en -ontwikkelingsprogramma gestart. Europees onderzoek Binnen het Europese programma werkt NRG nauw samen met diverse Europese instituten en bedrijven, zoals NNC (UK), een groot engineeringbedrijf dat is betrokken bij de technologie van gasgekoelde reactoren, die in Groot-Brittannië 25% van de elektriciteitsproductie leveren. Ook is samengewerkt met het Duitse Forschungszentrum Jülich en de Nuclear Graphite Research Group, die recent gestart is aan de universiteit van Manchester. NRG heeft de mogelijkheden gecreëerd voor het uitvoeren van een kwalificatieprogramma voor grafiet in toekomstige HTR s. Dit omvat de bestralingscapsules Grafietmonsters 10

12 en methoden en faciliteiten voor het nabestralingsonderzoek. Proefbestraling in HFR NRG heeft testmethoden geïmplementeerd voor het meten van dimensieveranderingen, elasticiteitsmodulus, thermische diffusiviteit en uitzetting van grafiet na blootstelling aan neutronenbestraling. In de Hoge Flux Reactor is in 2004 een bestralingsexperiment gestart bij een bestralingstemperatuur van 750 C. In dit experiment worden diverse moderne grafietsoorten bestraald, die verschillende fabrikanten van nucleair grafiet, na onderling overleg, hebben geleverd. Het bestralingsprogramma zal een indruk verschaffen van het bestralingseffect op de beschikbare grafietproducten, voor de nieuwe generatie gasgekoelde reactoren. Proefopstelling voor materiaalonderzoek Knowledge of graphite behaviour under irradiation is a crucial part of HTR and VHTR development and the facilities and high quality data established by NRG from tests on HFR within the EU HTR projects will provide a vital data platform on which to base future advanced reactor design and developments. This is the first irradiated data on current graphites available for more than 20 years and ensures Europe maintains its lead in this important technology. Dr D. Buckthorpe Project Manager EU/HTR Materials, NNC Ltd., United Kingdom 11

13 Expertise voor kerncentrale Borssele Als hét Nederlandse expertisecentrum voor nucleaire technologie verzorgt NRG adviezen en diensten aan eigenaren en exploitanten van nucleaire installaties in binnen- en buitenland. Zowel EPZ, eigenaar van de kerncentrale in Borssele, als reactorexploitanten in Europa en daarbuiten doen regelmatig een beroep op de expertise van NRG. Een aantal voorbeelden van onze werkzaamheden voor de centrale in Borssele is hieronder beschreven. Periodieke veiligheidsevaluaties De tienjaarlijkse veiligheidsevaluatie van de kernenergiecentrale Borssele is in 2004 afgerond. Deze evaluatie heeft ruim drie jaar geduurd en NRG is hierbij steeds intensief betrokken geweest. Het doel van de evaluatie is om ervoor te zorgen dat Borssele de komende 10 jaar door kan gaan met een veilige bedrijfsvoering. Essentieel daarbij is dat de meest recente nationale en internationale regelgeving en veiligheidseisen zijn geïmplementeerd en dat een goede conditie van de centrale is gegarandeerd. NRG heeft ondersteund en geadviseerd bij de evaluatie van regelgeving, implementatie van internationale ontwikkelingen, evaluatie van het ontwerp en van de bedrijfsvoering van de kernenergiecentrale. Ook is geadviseerd op het gebied van verouderingsaspecten, specifieke analyses en projectmanagement. Vervolgens zijn de evaluatieresultaten omgezet in maatregelen waarmee de veiligheid van de kernenergiecentrale verder wordt geoptimaliseerd. Deze zullen zowel door EPZ zelf als door externe leveranciers worden uitgevoerd. NRG is betrokken bij de definitie van de maatregelen en het opstellen van bestelspecificaties, en zal verder bijdragen aan het verkrijgen van de benodigde vergunningen en de realisatie van de verbetermaatregelen. Probabilistische veiligheidsanalyses Ter ondersteuning van de besluitvorming over veiligheidsrelevante onderdelen maakt EPZ gebruik van probabilistische veiligheidsanalyses (PSA). Met name het effect op de veiligheid van technische modificaties en veranderingen van veiligheidsprocedures kunnen met PSAanalyses worden bepaald. Van groot belang hierbij is dat de modellering van de centrale in de PSA-computermodellen continu wordt geactualiseerd. NRG heeft in 2004 de correcties en aanpassingen van de modellering aan de huidige configuratie uitgevoerd. Hiervoor is een goede kennis van de configuratie van de kerncentrale, alsmede van de allernieuwste PSAtechnieken noodzakelijk. De geactualiseerde PSA-modellering maakt een optimaal veilige bedrijfsvoering van de kerncentrale mogelijk. Kerncentrale Borssele 12

14 Vernieuwing turbine De stoomturbine van de kerncentrale Borssele zal worden vernieuwd. Door technologische verbeteringen zal het rendement van de turbine-installatie toenemen. Dit resulteert in een verhoging van het elektrische vermogen met ongeveer 30 MWe. NRG heeft samen met KEMA de bestelspecificatie opgesteld voor deze aanpassing. Op basis van deze specificatie mochten leveranciers offertes maken voor de uit te voeren werkzaamheden. De uitgebrachte offertes zijn daarna door NRG en KEMA geëvalueerd waarna EPZ de leverancier van de nieuwe turbine heeft gekozen. De verhoging van het turbinerendement is mogelijk door verbetering van het thermohydraulisch gedrag van de stoomturbine. Dit wordt enerzijds bereikt door betere expansie van de stoom (toepassen van andere schoepen) en anderzijds door betere waterafscheiding. Daarnaast wordt de bestaande elektrisch/hydraulische regeling vervangen. De nieuwe regelapparatuur verbetert het proces en de beveiligings-, beproevings- en bedieningsmogelijkheden. De vervanging zal plaatsvinden tijdens een reactorstop voor splijtstofwisseling aan het einde van het jaar Herlading brandstofelementen Hogere verrijking Ook in 2004 is, evenals voorgaande jaren, met de NRG-computercode ROSA een optimaal ontwerp van de reactorkern van Borssele gemaakt. Ditmaal zijn tevens aanvullende optimalisatieberekeningen uitgevoerd voor toekomstige brandstofbeladingen. Met name is de invloed van de overgang van 4,0% naar 4,4% verrijkte splijtstof in kaart gebracht. De start van de overgang naar brandstof met een hogere verrijkingsgraad is gepland voor het najaar van De nieuwe brandstof maakt het mogelijk het aantal reactorstops voor splijtstofwisselingen terug te brengen. Regelzaal kerncentrale Borssele 13

15 In-service-inspecties Het reactorvat, de stoomgenerator, de drukhouder en de hoofdkoelmiddel pomp van de kerncentrale maken alle deel uit van het primaire hogedrukcircuit (150 bar). Periodiek worden deze componenten onderworpen aan een niet-destructieve ultrasone inspectie om vast te stellen of er defecten zijn met ontoelaatbare afmetingen. NRG richtte zich bij de inspectie van 2004 niet alleen op de lasverbindingen in het vat, maar ook op die van het vatdeksel en op de bijbehorende boutverbindingen. Tevens werden verschillende lassen van de drukhouder gecontroleerd. De inspectie bracht geen ontoelaatbare defecten aan het licht. Evenals in voorgaande jaren zijn er in 2004 brandstofelementen geïnspecteerd, waarbij er enkele kleine defecten zijn geconstateerd. Eén defect is gerepareerd en in een ander geval is het brandstofelement niet opnieuw gebruikt. Het reactorontwerp voorziet in een eenvoudige vervanging van dergelijke splijtstofelementen en daar is in dit geval gebruik van gemaakt. Controle meetresultaten in Borssele Ik ben erg tevreden over de ad-hocondersteuning en het werk dat NRG aan onze PSA heeft uitgevoerd. Dat geldt ook voor de studies die we bij NRG uitzetten. Zowel de communicatie op werkniveau als de rapportages en ondersteuningen bij presentaties en overleg met de overheid waren goed van kwaliteit en werden zeer gewaardeerd. J.C.L van Cappelle Hoofd Kerntechnische Ondersteuning, EPZ, Borssele 14

16 Veiligheid op het spoor Hogesnelheidslijn Tussen Amsterdam en de Belgische grens wordt de eerste hogesnelheidslijn (HSL) in Nederland aangelegd. De gehele bovenbouw (rails, bovenleiding, beveiligingssystemen en geluidsschermen) van de HSL worden ontworpen en gebouwd door het consortium Infraspeed B.V. Medewerkers van NRG hebben in 2004 geadviseerd bij het aantonen dat de HSL veilig in bedrijf genomen kan worden en dat de beschikbaarheid van de HSL voldoet aan de gestelde eisen. Hierbij is gebruik gemaakt van de ruime ervaring van NRG op het gebied van de kwantitatieve risicoanalyses van zowel nucleaire als niet-nucleaire installaties. De bijdrage van NRG aan dit project bestond uit het samenstellen van ongevalscenario s en het uitvoeren van veiligheidsanalyses van installaties en de bediening daarvan. Treindetectie In opdracht van ProRail Beheer en Instandhouding onderzoekt NRG de mogelijkheid het huidige treindetectiesysteem te verbeteren. Treinen worden op een groot aantal baanvakken in Nederland gedetecteerd doordat zij de rails van het betreffende baanvak met hun assen elektrisch kortsluiten. Dit systeem wordt al geruime tijd toegepast. In de praktijk blijkt dat de kortsluitweerstand die door treinstellen veroorzaakt wordt aan variatie onderhevig is. Het type trein, maar ook treinonafhankelijke zaken zoals weersgesteldheid en verontreiniging van de rails, spelen daarbij een rol. Het huidige systeem werkt minder goed voor de nieuwe en toekomstige treintypes. Om dit te verbeteren werkt NRG op basis van meetgegevens in combinatie met beslissingsanalyses aan een verbeterd systeem zodat nieuwe treintypes zonder risico kunnen worden toegelaten op het spoornet. Introductie lightrail In opdracht van KEMA heeft NRG met behulp van Failure Modes Effects and Criticality Analysis het effect van het laten rijden van lightrailtreinen onderzocht op een bestaand tramtraject in Den Haag. Om op het bestaande traject met nieuwe en snelle treinen te kunnen rijden, zijn infrastructurele aanpassingen noodzakelijk. Dit geldt niet alleen voor de treinen zelf die andere eigenschappen hebben dan de huidige trams, maar ook wijzigingen in het traject zoals vluchtheuvels, bochten, zebrapaden etc. Ook zijn wijzigingen in de verkeersregelinstallaties nodig. Met behulp van bovenstaande analysemethoden zijn zowel voor de reiziger, het personeel als het wegverkeer de effecten bepaald. Zonder kwantitatieve uitspraken te doen, blijkt uit de NRG-analyses dat invoering van lightrail samen kan gaan met de verbetering van de veiligheid. Bij het ontwerpen en bouwen van de Hoge Snelheids Lijn (HSL-Zuid) spelen Reliability, Availability, Maintainability en Safety een zeer belangrijke rol. Infraspeed heeft ondersteuning op dit gebied gevraagd aan NRG omdat NRG een ruime ervaring heeft bij het uitvoeren van kwantitatieve analyses op dit gebied voor tal van toepassingen. NRG heeft een substantiële bijdrage geleverd aan de Safety Case van de HSL-Zuid en in het bijzonder aan de analyses, zoals de kwantitatieve ontsporingsanalyse, hazard analyses en die van human factors. H. de Wit RAMS Manager, Infraspeed B.V. 15

17 Meer energie uit afval Het Afval Energie Bedrijf (AEB) van de gemeente Amsterdam heeft opdracht gegeven tot de bouw van de eerste Hoogrendements- Afvalverbrandingsinstallatie (HR-AVI) ter wereld. De engineering van deze unieke installatie is uitgevoerd door een consortium bestaande uit NEM bv (Leiden) en Martin GmbH (München). Als subcontractor van NEM was NRG verantwoordelijk voor de verificatie van het ontwerp met betrekking tot de warmtehuishouding in de verbrandingskamers en de vereiste reductie in de uitstoot van schadelijke verbrandingsgassen. Rendementsverbetering De installatie zal een vermogen hebben van bijna 60 MWe, terwijl de huidige verbrandingsinstallatie een vermogen heeft van 41 MWe. De nieuwe installatie zal een rendement hebben van maar liefst 31%. De bestaande installatie komt niet verder dan een rendement van 21%. De rendementsverbetering ontstaat door toepassing van nieuwe materialen en een hogere verhitting van de stoom in de verdamperpijpen van de verbrandingskamers, waardoor de turbines meer elektriciteit produceren. Naar verwachting kan de nieuwe installatie in 2006 in gebruik worden genomen, met een verwerkingscapaciteit van ton afval per jaar. Hiermee breidt de gemeente Amsterdam de totale verwerkingscapaciteit uit van de huidige ton per jaar naar bijna 1,4 miljoen ton afval per jaar. Bouw Hoogrendements- Afvalverbrandingsinstallatie (Foto: NEM) 16

18 Optimaal ontwerp NEM heeft NRG ingeschakeld vanwege haar expertise op het gebied van de processen die in de verbrandingskamers van dergelijke installaties optreden en haar brede ervaring in het simuleren van deze processen met Computational Fluid Dynamics (CFD). Mede dankzij de inbreng van NRG is een ontwerp van de verbrandingskamers tot stand gekomen dat ruimschoots aan de gestelde eisen van AEB voldoet. Volgens NEM hebben de CFDsimulaties van NRG ook waardevolle nieuwe inzichten in de optredende processen opgeleverd die in de toekomst de ontwerpen van dergelijke installaties zullen verbeteren. Bespreken CFD-analyses Resultaat CFD-analyse. Doorsnede van de Hoogrendements- Afvalverbrandingsinstallatie met berekende gastemperaturen ing. H.J. Tjoelker Thermal process engineer, NEM, Leiden Ik ben zeer tevreden over de door NRG geleverde diensten. Tevens waardeer ik de flexibiliteit van de betrokken NRG-medewerkers, als wel hun snelle reactie op onze vragen en verzoeken. De NRG-expertise was essentieel voor het vergroten van het vertrouwen van de opdrachtgever in het ontwerp van de HR-AVI. Tevens dragen de verkregen nieuwe inzichten bij aan het optimaal bedrijven van de installatie. 17

19 Opsporingsmethoden in zoektocht naar olie In de wereldwijde zoektocht naar olie worden op grote schaal opsporingsmethoden ingezet die gebaseerd zijn op nucleaire technieken. Zo bestaat er in gebieden waar reeds olie gewonnen wordt een behoefte om bestaande boorgaten te benutten bij het zoeken naar andere aanwezige olieen gasreservoirs die eerder over het hoofd zijn gezien. Oliedetectie Apparatuur die gebruik maakt van radioactieve straling biedt de mogelijkheid om door de laag cement en ijzer, die als bekleding in het boorgat is aangebracht, heen te kijken en om te registeren of er zich in het omliggende gesteente olie bevindt. De werking van nucleaire oliedetectie berust op het principe dat neutronen in staat zijn om ongehinderd enkele decimeters materiaal te passeren alvorens te reageren met een atoomkern. Hierbij wordt gammastraling geproduceerd, die karakteristiek is voor het atoom in kwestie. Door een neutronenbron in het boorgat te laten zakken en de vrijkomende gammastraling te meten, wordt informatie verkregen over de samenstelling van de omgeving van het boorgat. De uitdaging in het gebruik van deze methode zit in de interpretatie van meetgegevens. Hierbij wordt veelal gebruik gemaakt van computersimulaties. Er bestaat echter nog een te grote discrepantie tussen de gesimuleerde en gemeten resultaten. Boorgat met oliedetector NRG-expertise NRG combineert een jarenlange expertise op het vlak van kernreactiemodellering met een uitgebreide ervaring in het simuleren van stralingstransport. Deze unieke combinatie heeft ertoe geleid dat er een grote sprong voorwaarts is gemaakt in de precisie waarmee experimenten met nucleaire oliedetectoren kunnen worden nagebootst. Dit is te danken aan een nieuwe nucleaire datafile, OWL (Oil-Well Library), die NRG de afgelopen jaren speciaal voor deze toepassing heeft ontwikkeld. De kwaliteit van een detectorsimulatie staat of valt met de kwaliteit van de microscopische beschrijving van alle mogelijke kernreacties. Deze informatie ligt opgeslagen in zogenaamde nucleaire databibliotheken. Een gevoeligheidsstudie heeft ons geleerd Logo van Oil-Well Library 18

20 welke reacties van de neutronen met welke materialen rond het boorgat de grootste rol spelen. Voor een aantal van deze elementen is vervolgens de beschrijving verbeterd van alle mogelijke processen die in een kernreactie kunnen optreden.voor andere kernen is gekeken welke van de reeds bestaande bibliotheken het beste geschikt is voor deze toepassing. OWL combineert de beste nucleaire data voor alle materialen die een grote rol spelen in oliewinning. Bij dit onderzoek zijn twee partijen uit de oliewereld betrokken. Allereerst Shell als coördinator van het Europese 5 e kaderprogramma Improved Radiation Transport Modelling for Borehole Applications. Daarnaast heeft het Amerikaanse olieconcern Halliburton aan NRG experimentele gegevens ter beschikking gesteld om OWL te kunnen testen. Verwijdering van radium uit offshore-afval Bij de winning van olie komen reststoffen vrij, welke radioactieve verontreinigingen van natuurlijke oorsprong bevatten. Een belangrijk bestanddeel van deze reststoffen is radium, dat gevormd is uit natuurlijk uranium. Op de Universiteit Twente wordt, in samenwerking met NRG, een promotieonderzoek uitgevoerd naar de ontwikkeling van chemische verbindingen waarmee radium efficiënt uit reststoffen van de offshore verwijderd kan worden. De uitdaging hierbij is om het radium af te scheiden uit oplossingen die zeer grote hoeveelheden van chemisch verwante elementen (Ca, Sr, Ba) bevatten. Nieuwe innovatieve chemische verbindingen zijn met succes beproefd op representatieve offshore-afvalstromen en laten zien dat radium zeer efficiënt verwijderd kan worden. In 2005 zal dit onderzoek met een promotie worden afgesloten. During this project, sponsored by the European Union s 5 th Framework Programme, NRG demonstrated that enhancements to standard nuclear data dramatically improved the prediction of detector response for a neutron saturation logging tool. This could ultimately have a major impact in extracting more hydrocarbons from mature reservoirs at lower environmental cost. Mr C. Harris Senior Staff Physicist, Shell Exploration and Production Company Inc., Houston, Texas. 19

21 Afbraak plutonium uit Russische kernwapens Inert dragermateriaal Plutonium houdende bolletjes In 2004 heeft NRG, in samenwerking met het Kurchatov Instituut uit Moskou en andere Russische onderzoeksinstituten, een studie uitgevoerd naar inerte matrixsplijtstoffen (IMF). Met deze proliferatieveilige reactorsplijtstof kan plutonium uit ontmantelde kernwapens worden afgebroken. Rusland heeft naar schatting 130 tot 150 ton plutonium geproduceerd voor militaire toepassingen. Dit plutonium is van wapenkwaliteit, wat betekent dat het voor het overgrote deel (circa 93%) uit de goed splijtbare isotoop plutonium-239 (Pu-239) bestaat. Dit is de hoofdcomponent van alle op plutonium gebaseerde kernwapens. Non-proliferatie In een verdrag tussen de Verenigde Staten en de Russische Federatie, getekend op 1 september 2000, is afgesproken dat beide landen ieder 34 ton overtollig plutonium ongeschikt zullen maken voor gebruik in kernwapens. Dit gebeurt door het plutonium als brandstof in de vorm van MOXsplijtstof (mixed oxide) in kerncentrales te gebruiken. MOX-splijtstof is een mengsel van plutonium- en uraniumoxide. In deze brandstof wordt echter, naast de afbraak van plutonium, een deel van het uranium ook weer omgezet in nieuw plutonium. Hierdoor bevat opgebrande MOXsplijtstof nog relatief veel plutonium, dat in theorie als grondstof voor kernwapens kan dienen. Capaciteit van een VVER-1000-kerncentrale om plutonium (Pu) van wapenkwaliteit af te breken. Reactor in [kg Pu/jaar] Reactor uit [kg Pu/jaar] Plutoniumafbraak [%] MOX IMF Nieuwe splijtstof De nieuwe splijtstof IMF, waarin plutonium is opgeborgen in een chemisch zeer stabiel dragermateriaal, kent dit nadeel van MOX niet. Omdat IMF geen uranium bevat, wordt géén nieuw plutonium gevormd bij het gebruik als brandstof in kerncentrales. Zo vindt er een efficiëntere afbraak van plutonium plaats. Uit een vergelijking blijkt dat een Russische VVER kerncentrale bijna anderhalf keer zo veel plutonium kan verwerken met IMF dan met MOX mogelijk is (zie tabel). Daarbij wordt met IMF 74% van het plutonium afgebroken, tegen slechts 32% bij MOX. Dit betekent dat de bestaande voorraden wapenplutonium met behulp van IMF in een hoger tempo ongeschikt kunnen worden gemaakt voor gebruik in kernwapens. Typische inertematrixsplijtstofpil, ter grootte van een half suikerklontje. Het plutonium is opgeborgen in de kleine zwarte bolletjes, die door de inerte matrix (dragermateriaal) bijeen gehouden worden. In een VVER-1000-kerncentrale zitten meer dan 1 miljoen splijtstofpillen. 20

22 Jaarlijkse plutonium hoeveelheid per VVER-1000 (kg/jaar) Pu-242 Pu-241 Pu-240 Pu-239 Pu Verse MOX 1 brandstof Opgebrande 2 MOX brandstof Verse IMF 3 brandstof Opgebrande 4IMF brandstof Capaciteit van een VVER-1000-kerncentrale om plutonium van wapenkwaliteit onschadelijk te maken. Gegeven zijn de jaarlijkse beladen en ontladen hoeveelheden plutonium (in kg) voor MOX (links) en IMF (rechts). In rood is de belangrijkste component, plutonium-239, weergegeven. Naast de totale hoeveelheden is ook de plutoniumsamenstelling van IMF gunstiger. In MOX is na gebruik nog relatief veel Pu-239 aanwezig (bijna 50%), terwijl het resterende plutonium in IMF slechts voor 15% uit Pu-239 bestaat. De concentratie én de wapenkwaliteit van het plutonium in de gebruikte splijtstof zijn dus aanzienlijk lager bij gebruik van IMF. Afbraak plutonium De chemische samenstelling van IMF maakt het bovendien bijzonder moeilijk om het plutonium in geschikte vorm voor wapentoepassingen terug te winnen. De ontwikkeling van IMF vergt nog verdere studie, maar het is een perspectiefrijke methode voor een goede en proliferatieveilige afbraak van plutonium uit ontmantelde kernwapens. De kennis van NRG op het gebied van IMF zal verder worden ingezet bij de optimalisatie van de uitgevoerde berekeningen, veiligheidsanalyses en de fabricage van IMF met wapenplutonium. Hiermee kan in een volgende fase een testbestraling worden uitgevoerd in de MIR-testreactor in Dmitrovgrad (Rusland). Accumulation of civil plutonium stocks and excess military plutonium have put scientists, politicians and public figures of different countries the question of creating a strategy against the potential misuse of these materials. One of the most effective ways of utilising former military plutonium, meeting the requirements of non-proliferation, is its use as IMF in operating nuclear power reactors PWR and VVER. International collaboration, together with NRG, to develop the IMF concept for getting rid of this former defense material, is very important for this purpose. Dr. P. Alekseev Head of Department of Physical and Technical Researches of Advanced Reactor, Moscow 21

23 Stralingsbescherming werknemers in bulkindustrie Area Sampler Vrijwel alle bedrijven in de procesindustrie ondervinden problemen met de aanwezigheid van natuurlijke radioactiviteit in hun grondstof. Dit kan zijn doordat de concentratie daarvan hoger is dan gemiddeld, of doordat vanwege het toegepaste proces er een concentratie optreedt in de installatie of in de producten en/of reststoffen. Het gaat hierbij om industrieën met een grote doorzet van grondstoffen, in de orde van honderdduizenden tonnen per jaar. Voorbeelden zijn de fosfaatindustrie, de olie- en gasindustrie, de pigmentindustrie en de thorium- en zirkoonverwerkende industrieën. Area Sampler Personal Sampler Source Illustratie van de verspreiding van besmette lucht in een werkplaats. Hieruit blijkt dat area samplers wel geschikt zijn als indicatieve meting voor het aanwezig zijn van besmet stof in de werkomgeving, maar dat personal air samplers voor deze situatie noodzakelijk zijn om de inhalatiedosis te bepalen. Stralingsbelasting werknemers In de meeste gevallen wordt de blootstelling aan natuurlijke straling van werknemers veroorzaakt door inademing van stof. Soms kan ook het stralingsniveau bijdragen tot de stralingsdosis, indien werknemers langdurig in de nabijheid van grote voorraden verblijven. In 2004 heeft NRG een Europees project afgerond dat ten doel had na te gaan hoe deze industrieën de bescherming van hun werknemers tegen blootstelling aan natuurlijke radioactieve stoffen kunnen optimaliseren. Europees onderzoek In dit project, SMOPIE (Strategies and Methods for Optimisation of Protection of workers against Internal Exposure from industrial natural sources) genaamd, is samengewerkt met CEPN (Centre d étude sur l Evaluation de la Protection dans le domaine Nucléaire) en IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire), beide in Frankrijk, en NRPB (National Radiological Protection Board) in het Verenigd Koninkrijk. Bij een aantal industrieën zijn casestudy s uitgevoerd. Door de grote verscheidenheid van werkomstandigheden in deze industrieën hebben de partners een zeer belangrijke bijdrage geleverd aan dit project. Industriële partners in SMOPIE Industrie Proces Belangrijkste radionucliden Thermphos International B.V., Nederland Fosforproductie uit fosfaaterts Kerr-McGee, Nederland TiO 2 -productie uit rutiel COMURHEX, Frankrijk UF 6 -productie uit uraniumerts-concentraat UK Heavy Mineral Sands Association, Zirkoonzand-bewerking Verenigd Koninkrijk TiO 2 -productie uit rutiel en beneficiate 210 Po, 210 Pb 238 U, 232 Th 238 U 232 Th 238 U, 232 Th, 226,228 Ra 22

24 Er is een studie uitgevoerd naar methoden van ademluchtbemonstering die geschikt zijn voor toepassing bij de monitoring van werknemers die met deze stoffen omgaan. Ook is gekeken naar de karakteristieken van beschikbare apparatuur en naar de parameters voor een zo nauwkeurig mogelijke dosisschatting onder verschillende werkomstandigheden. Ten slotte is onderzocht of er gegevens beschikbaar zijn over het aantal betrokken werknemers en hun potentiële stralingsdosis ten gevolge van het werken met deze stoffen in de Europese industrie. Veel betrokkenen Geschat wordt dat in totaal circa personen in contact komen met natuurlijke stralingsbronnen, waarvan het overgrote deel afkomstig is van het gebruik van thoriumhoudende lasdraden in de lasindustrie. Het is noodzakelijk dat er monitoringsprogramma s met op de situatie afgestemde, verbeterde meetmethodieken worden opgezet om de stralingsbelasting van medewerkers in deze industrieën verder te reduceren. Het volledige rapport met aanbevelingen en conclusies is te downloaden van de NRG-website: Stofontwikkeling bij transport van slak Thermphos heeft meegedaan aan dit project, enerzijds om zijn kennis over dit onderwerp in te brengen en anderzijds om zijn meetmethode voor radioactief stof (stof met daarin radionucliden) te laten valideren. Thermphos heeft deze meetmethode in overleg met NRG en de overheid zelf ontwikkeld. Het was fijn om te zien dat ook anderen met dit onderwerp bezig zijn, en om daarover met hen te kunnen discussiëren. Dit project heeft een goede koppeling gemaakt tussen de apparatuur die de arbeidshygiënist gebruikt en die op de markt verkrijgbaar is en de theorie over inhalatie van stof met daarin radionucliden zoals die door de ICRP is beschreven. Hiermee kan de dosis als gevolg van inhalatie van radionucliden bepaald worden. De deeltjesgrootte waaraan of waarin de radionucliden zitten speelt hierbij een belangrijke rol. Mede door dit project heeft Thermphos thans een geaccepteerde meetmethode voor inhalatie die de dosis bepaalt en daarbij rekening houdt met de stofparameters. W.H.H. Erkens, Msc Hoofd Radiation Protection Department, Thermphos, Vlissingen 23

25 Stralingsnormen en -waarden Bij het Nederlands Normalisatie-instituut (NEN) zijn enkele tientallen normen voor het meten en bemonsteren van radioactiviteit en ioniserende straling verschenen. Een van deze normen, ontwerp-nen 5648, behandelt de bepaling van het stralingsniveau van de omgeving, het zogenoemde omgevingsdosisequivalenttempo, met behulp van direct aanwijzende meetinstrumenten. Voordat de norm in definitieve vorm is uitgegeven, is de methodiek getoetst door verschillende laboratoria. De organisatie en rapportage van deze validatie lagen in handen van NRG. Natuurlijke straling Het omgevingsdosisequivalenttempo is een operationele, goed meetbare grootheid en wordt in het algemeen uitgedrukt in de eenheid sievert per uur. Dit dosistempo is opgebouwd uit verschillende componenten. In het vrije veld wordt bij metingen een bijdrage geleverd door de gammastraling afkomstig van in de bodem aanwezige natuurlijke radionucliden van de uraanen thoriumreeksen en kalium-40. Daarnaast draagt de kosmische straling bij aan het meetsignaal. Het omgevingsdosisequivalenttempo is geen constante waarde maar varieert in plaats en tijd. Verband tussen omgevingsdosisequivalenttempo en neerslaghoeveelheid Zo speelt de bodemsoort een belangrijke rol en wordt de hoogte van de kosmische component beïnvloed door de zonnecyclus en de luchtdruk. Ook neerslag kan een tijdelijke verhoging van het dosistempo bewerkstelligen, vanwege het uitregenen van in de lucht zwevende radioactieve stofdeeltjes. In het algemeen betreft dit eveneens radionucliden van natuurlijke oorsprong. Installatie meetopstellingen (Foto: RIVM) In bijgaande grafiek is de relatie tussen het optreden van neerslag en kortdurende verhogingen van het dosistempo duidelijk te zien. Behalve voor het vaststellen van het natuurlijke achtergrondniveau wordt de meetnorm ook gebruikt voor het vaststellen van door de mens veroorzaakte dosisbijdragen, bijvoorbeeld ten gevolge van het bedrijven van een nucleaire installatie, behandeling van patiënten in ziekenhuizen en stralingstoepassingen in de industrie. In dat kader vervult de nieuwe NEN-norm een belangrijke functie bij de controle op en handhaving van door de overheid vastgestelde dosislimieten. 24