HR9700033 IN SITU MJERENJA GAMAFONA U OKOLINI TERMOE- LEKTRANA NA UGALJ NA PODRUČJU BiH

Anto MIHALJ, Davoriti SAMEK, Lejla SARAČEVIĆ

Veterinarski fakultet , Zmaja od Bosne 134

UVOD Osnovu radijacijskog fona na zemlji danas sačinjavaju kosmičko i tere- sterijalno zračenje (radioaktivni elementi u zraku, vodi, zemlji i živom svijetu na njoj). Veličina radijacijskog fona zavisi od sadržaja radionuklida u tlu, vrste kosmičkog zračenja kao i geografskog područja na zemlji, te njegove nadmosrke visine. Posljednjih dvadesetak godina u svijetu se sve više primjenjuje gamaspektrometrijsko In Situ mjerenje gamafona (1,2,3), koje daje detaljne informacije o prisutnosti i koncentraciji radionuklida u zemlji kao i brzine ekspozicionih doza gama zračenja. Obzirom da nema konačnih saznanja o biološkim efektima dugotrajne ozračenosti niskim dozama koje potiču od vještačkih i prirodnih radionuklida, njihovo sistematsko istraživanje i mjerenje je od velike važnosti. Značaj ovih istraživanja naročito dolazi do izražaja kada se uzme u obzir da je visina radijacijskog fona u BiH nakon Ćernobiljskog akcidenta relativno slabo poznata.

MATERIJAL I METODE Istraživanja su provedena tokom 1991.g. u okolini 4 termoelektrane na ugalj u BiH: , , i Ugljevik. Sve 4 termoelektrane locirane su u blizini naseljenih mijesta, a deponije pepela i šljake nalaze se u neposrednoj blizini termoelektrana. Deponije na lokalitetu Tuzla i Gacko predstavljaju vještačka jezera u koja se odlaže pepeo i šljaka potapanjem u vodu. Transport pepela I šljake obavlja se zatvorenim sistemom cjevovoda (Tuzla), prevozom kamionima-cisternama (Gacko) i transportom pokretnom trakom (Kakanj I Ugljevik). In Situ mjerenje gamafona i ukupna brzina ekspozicione doze gama zračenja vršena je na 4 točke svake od termoelektrana: u krugu termoelektrane, 3-5 km u smijeni i 3 -5 km suprotno od smijera ruže vjetrova te na deponiji pepela i šljake. Za In Situ mjerenja gamafona korišten je set za terensku gamaspektrometriju sa čistim germanijum detektorom (HPGe), reletivne efikasnosti 10% i rezolucijom 1.8 KeV na 1.33 MeV povezanim sa 4096 kanalnim analizatorom i pripadajućom elektronikom proizvođenje EG&G ORTEC. Iz dobijenih gama spektara izračunati su nivoi aktivnosti i brzine ekspozicionih doza gama zračenja za najvažnije prirodne (U-238, Th-232 i K-40) i vještačke (Cs-137 i Cs-134) radinuklide (3).

III SIMPOZIJ 303 Na svakom lokalitetu gdje su se izvodila In Situ mjerenja, radi kontrole, vršeno je i mjerenja ukupne brzine ekspozicione doze gama zračenja na 1 m iznad tla visokoosjetljivom ionizacionom komorom, donje granice osjetljivosti 0.258 nC kg h , proizvodnje SILENA.

RASPRAVA Rezultati In Situ mjerenja gamafona u okolini TE na ugalj prikazani su u Tablicama 1-9. Analizirajući dobivene vrijednosti nivoa aktivnosti tla može se konstatirati da najviše aktivnosti na svim ispitivanim lokalitetima (Tablice 1,3,5,7) od prirodnih radionuklida pokazuje K-40 (3,4). Maksimalna vrijednost specifične aktivnosti K-40 od 524.9 Bq kg izmjerena je na lokalitetu 3-5 km prije TE Kakanj (Tablica 1). Vrijednosti specifičnih aktivnosti urana i torija su približno ujednačene po svim lokalitetima i kreću se za U-238 od 21.6 (3-5 km prije TE Tuzla - Tablica 5) do 43.1 Bq kg" (3-5 km poslije TE Kakanj - Tablica 1), a za Th-232 od 22.9 (u krugu TE Tuzla) do 46.2 Bq kg (3-5 km poslije TE Tuzla - Tablica 5). Razmatrajuće sve istraživane radionuklide na lokalitetima navedenih termoelektrana, uočava se da su najviše vrijednosti specifičnih aktivnosti u tlu izmjerene kod termoelektrane Kakanj (Tablica 1). Prisustvo vještačkog radionuklida Cs-137 u tlu je utvrdjeno na svim lokalitetima, a najviša vrijednost izmjerena je na lokalitetu 3-5 km poslije TE Gacko od 37.7 KBq m" (Tablica 3\ Na istom lokaliteti izmjerena je i najviša vrijednost Cs-134 od 3.7 KBq m , što je najvjerojatnije uzrokovano veoma obilnim oborinama u periodu černobiljske havarije (5). Svugdje gdje je utvrdjena eksponencijalna raspodjela po dubuni tla specifična aktivnost je izražena u Bq m" , dok je za homogenu raspodjelu izražena u Bq kg" . Brzina ekspozicionih doza gama zračenja na 1 m iznad tla potekle od prethodno navedenih prirodnih i vještačkih radionuklida date su u Tablicama 2,4,6,8. Uočava se značajno povećanje učešća vještačkih radionuklida u ukupnoj brzini ekspozicione doze kod TE Gacko (Tablica 4). Takodjer je povećana i ukupna ekspoziciona doza na tom lokalitetu (Tablica 9).

304 HDZZ Tablica I. Specifična aktivnost u tlu na lokalitetuTE Kakanj

Aktivnost: Bq kg" ili *Bq m'2 Radionuklid 3-5 km krug 3-5 km deponija prije TE TE poslije TE TE U-238 32.2 40.7 43.1 54.9 Th-232 39.5 32.3 29.6 51.1 K-40 524.9 397.4 388.7 446.3

*Cs-137 13314.5 18435.9 16613.9 x >5.6 *Cs-134 1762.7 2103.2 1892.6 IGD

Tablica 2. Brzine ekspozicionih doza na lokalitetuTE Kakanj

Brzina ekspozicione dozernCkg^h"1 Radionuklid 3-5 km krug 3-5 km deponija prije TE TE poslije TE TE U-238 0.427 0.539 0.570 0.718 Th-232 0.776 0.636 0.581 1.006 K-40 0.656 0.497 0.486 0.558 Cs-137 0.239 0.307 0.329 0.028 Cs-134 0.087 0.097 0.103 - In Situ 2.185 2.076 2.069 2.310 Kosm.zrač. 1.083 1.083 1.083 1.161 Zbirno 3.268 3.159 3.152 3.471

III SIMPOZIJ 305 Tablica 3. Specifična aktivnost u tlu na lokalitetuTE Gacko

Aktivnost: Bq kg ili *Bq m"2 Radionuklid 3-5 km krug 3-5 km deponija prije TE TE poslije TE TE U-238 26.8 31.1 23.2 73.2 Th-232 29.9 39.2 29.1 15.8 K-40 398.5 199.3 293.8 39.8 *Cs-137 28404.7 27940.9 37673.2 IGD *Cs-134 3063.2 3053.6 3680.5 IGD

Tablica 4. Brzine ekspozicionih doza na lokalitetuTE Gacko

Brzina ekspozicione doze: nCkg^h'1 Radionuklid 3-5 km krug 3-5 km deponija prije TE TE poslije TE TE U-238 0.354 0.412 0.307 0.970 Th-232 0.589 0.771 0.572 0.311 K-40 0.498 0.249 0.367 0.050 Cs-137 0.423 0.446 0.994 - Cs-134 0.151 0.139 0.292 - In Situ 2.015 2.017 2.532 1.331 Kosm.zrač. 1.238 1.238 1.238 1.290 Zbirno 3.253 3.255 3.770 2.621

306 HDZZ Tablica 5. Specifična aktivnost u tlu na lokalitetuTE Tuzla

Aktivnost: Bq kg" ili *Bq m'2 Radionuklid 3-5 km krug 3-5 km deponija prije TE TE poslije TE TE U-238 21.6 24.8 30.8 26.2 Th-232 25.6 22.9 46.2 24.6 K-40 206.8 300.9 396.3 225.9

*Cs-137 9500.6 10426.2 13186.5 x >5.2 *Cs-134 1246.1 2570.7 2829.9 IGD

Tablica 6. Brzine ekspozicionih doza na lokalitetuTE Tuzla

Brzina ekspozicione doze: nC kg'hi"1 Radionuklid 3-5 km krug 3-5 km deponija prije TE TE poslije TE TE U-238 0.286 0.329 0.408 0.347 Th-232 0.502 0.449 0.908 0.484 K-40 0.258 0.376 0.495 0.282 Cs-137 0.168 0.136 0.210 0.026 Cs-134 0.061 0.093 0.130 - In Situ 1.275 1.383 2.151 1.139 Kosm.zrač. 1.030 1.030 1.032 1.083 Zbirno 2.305 2.413 3.183 2.223

III SIMPOZIJ 307 Tablica 7. Specifična aktivnost u tlu na lokalitetuTE Ugljevik

Aktivnost: Bq kg" ili *Bq m'2 Radionuklid 3-5 km krug 3-5 km deponija prije TE TE poslije TE TE U-238 24.9 25.4 28.8 117.7 Th-232 30.9 29.9 34.6 57.3 K-40 372.6 359.9 437.5 413.1

*Cs-137 x) 705.5 x) x) 10.5 5.1 8.3

*Cs-134 x IGD IGD IGD >3.2

Tablica 8, Brzine ekspozicionih doza na lokalitetuTE Ugljevik

Brzina ekspozicione doze: nC kg h Radionuklid 3-5 km krug 3-5 km deponija prije TE TE poslije TE TE U-238 0.329 0.336 0.381 1.558 Th-232 0.608 0.589 0.680 1.126 K-40 0.466 0.450 0.547 0.516 Cs-137 0.053 0.015 0.026 0.042 Cs-134 0.020 - - - In Situ 1.476 1.390 1.634 3.242 Kosm.zrač. 1.030 0.950 0.950 0.950 Zbirno 2.506 2.340 2.584 4.192

308 HDZZ Tablica 9. Brzina ekspozicionih doza mjerene ionizacionom komorom

Brzina ekspozicione doze: nC kg' h~ Lokacija Kakanj Tuzla Ugljevik Gacko 3-5 km prije TE 2.992 2.437 2.740 3.060 Krug TE 2.974 2.549 2.394 3.080 3-5 km poslije TE 3.179 3.070 2.560 3.570 Deponija TE 3.460 2.300 3.470 2.750

ZAKLJUČAK Gotovo na svim lokalitetima je uočeno prisustvo Cs-137 i Cs-134, što je najvjerojatnije direktna posljedica naknadne kontaminacije nakon Černobiljske havarije. Specifične aktivnosti potekle od prisustva urana i torija u tlu su prilično ujednačene i kreću se od 21.6 do 43.1 za uran i 22.9 do 46.2 za torij. Maksimalna ukupna brzina ekspozicione doze izmjerena je na deponiji TE Ugljevik (4.19 nC kg"1 h"1).

POPIS LITERATURE 1. Beck H.L., DeCampo J. and Gogolak C. In Situ Ge(Li) and NaJ(Tl) gamma ray Spectrometry. Report HASL-258, 1972. 2. Miller K.M. Field Gamma Ray Spectrometry. Report HASL-300, 1990. 3. Samek D. Odredjivanje nivoa radioaktivnog zagadjenja teritorije korištenjem gamaspektrometrije, sa horizontalnim HPGe detektorom i procjena odgovarajućeg radijacionog rizika. Doktorska disertacija, Prirodno matematički fakultet Sarajevo, 1995. 4. Horšić Emilija, Kljajić R., Milosevic Z., Mihalj A., Pestevšek U. Prirodna radioaktivnost tla Bosne i Hercegovine. Veterinaria 35,3, 295-303, Sarajevo, 1986. 5. Mirković G. Prilog istraživanju uticaja meteoroloških faktora na akutnu radiokontaminaciju različitih vrsta zemljišta BiH u toku 1986-1987. godine. Magistarski rad, Veterinarski fakultet Sarajevo, 1987.

III SIMPOZIJ 309 IN SITU MEASUREMENTS OF GAMMAPHONE IN AREAS OF POWER PLANTS ON THE THERITORY OF BiH

Anto MIHALJ, Davorin SAMEK, Lejla SARAČEVIĆ

Veterinarski fakultet Sarajevo, Zmaja od Bosne 134

SUMMARY In this paper results of measurements specific activity end exposure rates of gamma rays on 1 m above ground in areas of 4 coal power plants in BiH are explained. Measurements with the equipment for field gammaspectrometry done at 4 points: in the room in the coal power plant, 3-5 km in direction, 3-5 km inverse of direction of wind and depository of ash. From found gamma specters accounted specific activity and exposure rates gamma rays for most important natural (U-238, Th-232 and K-40) and artificial (Cs-137 and Cs-134) radionuclides.

310 HDZZ