MonRaS - Monitorování radiační situace

Monitorování radiační situace na území České republiky je zajišťováno především prostřednictvím celostátní Radiační monitorovací sítě. Řízením činnosti sítě je pověřen Státní úřad pro jadernou bezpečnost (SÚJB). Na vlastním monitorování se vedle SÚJB, Státního ústavu radiační ochrany, v.v.i., a provozovatele jaderných elektráren v současné době podílejí Ministerstvo financí, Ministerstvo obrany, Ministerstvo vnitra, Ministerstvo zemědělství a Ministerstvo životního prostředí.

Data z monitorování radiační situace slouží pro hodnocení radiační situace, pro potřeby sledování a posuzování stavu ozáření a, v případě radiační havárie, pro rozhodování o opatřeních vedoucích ke snížení nebo odvrácení ozáření. Ukládání, zpracování a zveřejňování výsledků z Monitorování Radiační Situace je realizováno programovým prostředkem

                                                                                                     MonRaS

zhotoveným na základě zadání prováděného od r. 2008 realizačním týmem SÚJB dodavatelsky firmami Nuvia, a.s., a ABmerit.

Pokud chcete vložit data v rámci radiační monitorovací sítě (včetně dat z měření mobilních skupin), můžete tak učinit v modulu pro zadávání dat.

Případná zjištění nefunkčnosti prosíme sdělovat elektronickou poštou na adresu: admin-monras(at)sujb.cz.

 

O radiačním monitorování

Úvod

Státní úřad pro jadernou bezpečnost (spolu s výše uvedenými subjekty) trvale sleduje radiační situaci v ČR a průběžně hodnotí aktuální ozáření občanů ČR. Podrobné informace o výsledcích monitorování radiační situace na území ČR uveřejňujeme na našich stránkách již několik let. K prezentaci využíváme tzv. systém MonRaS (Monitorování radiační situace), který naleznete pod výše uvedeným odkazem. Zveřejňovány jsou zde data pro jednotlivé oblasti ČR, včetně zón havarijního plánování. Můžete zde nalézt jak aktuální dávkový příkon (viz položka "Síť včasného zjištění"), tak i výsledky měření vzorků životního prostředí a potravních řetězců, včetně obsahu radionuklidů v ovzduší (tzv. aerosoly), spadech, jednotlivých druzích potravin, vodě pitné i povrchové nebo krmivech. Dále jsou zde výsledky monitorování radioaktivity v lidském těle, které se prování každoročně na skupině dobrovolníků, odpovědi na časté dotazy, užitečné odkazy, na kterých můžete najít aktuální informace o radiační situaci v různých zemích Evropy, ale i na území Ruska nebo Japonska a také velmi užitečné odkazy na stránky ČHMÚ s aktuální předpovědí počasí nebo s výsledky celkového chemického a biologického monitorování povrchových vod v ČR.

Z uvedeného je zřejmé, že zveřejňování informací o výsledcích monitorování radiační situace je velmi komplexní a obsáhlé a pro zájemce o stručnou odpověď na otázku zda je radiační situace na území ČR "normální" nebo vykazuje nějaké odchylky, nemusí být vždy jednoduché nalézt jasnou odpověď.

V uplynulých letech se přitom skutečně opakovaně vyskytly situace, kdy byly v mnoha zemích Evropy a také v ČR zjištěny v ovzduší nepatrně zvýšené hodnoty některých radionuklidů (např. I-131 nebo Ru-106). Informace o této skutečnosti byla v některých případech médii nesprávně interpretována, takže vedla k  neodůvodněným obavám občanů.  Zaznamenali jsme i pravděpodobně úmyslnou dezinformační kampaň, která způsobila u některých jednotlivců paniku, stres a vedla někdy až k zbytečně přehnaným reakcím. Z tohoto důvodu jsme se rozhodli, že se pokusíme   takovým situacím předcházet a budeme pravidelně zveřejňovat stručné a jasné hodnocení aktuální radiační situace na území ČR na našich webových stránkách a to za období jednoho týdne. Jakékoliv odchylky ihned okomentujeme   a vysvětlíme jejich důvod, pokud to bude možné. V mnoha případech nelze sice jednoznačně vysvětlit původ zvýšených koncentrací radionuklidů v ovzduší, nicméně naprosto jistě lze vyhodnotit jejich závažnost z hlediska možného ohrožení zdraví a potřeby přijímání jakýchkoliv ochranných opatření.

Zde považujeme za nutné zdůraznit, že pokud by bylo potřeba přijmout na území ČR pro občany jakákoliv neodkladná ochranná opatření z důvodu závažné změny radiační situace, budeme informovat a konat neprodleně všemi dostupnými prostředky a způsoby v souladu s připravenými postupy tak, aby ochrana životů a zdraví občanů byla efektivní a účelná - viz také www.sujb.cz/mimoradne-udalosti/pokyny-obyvatelstvu-pri-mimoradnych-udalostech/.

1. Z historie radiačního monitorování

Monitorování radiační situace na území ČR se věnuje dlouhodobá pozornost. Počátkem systematického plošného monitorování, které v tehdejším Československu vyústilo ve zřízení Radiační monitorovací sítě, je začátek dubna 1986.

Dne 26. dubna 1986 došlo k havárii v jaderné elektrárně Černobyl provázené únikem velkého množství umělých radionuklidů do atmosféry. Několik dnů po havárii již bylo možné detekovat zvýšení aktivity, způsobené touto havárií, na rozsáhlém území Evropy, tedy i Československa. V jedné z prvních publikovaných zpráv (viz http://www.suro.cz/cz/publikace/cernobyl/) se uvádí: „Byla ustavena monitorovací síť laboratoří a v ní sledovány základní složky životního prostředí. Ze začátku, počínaje 29. dubnem 1986, byl měřen příkon dávkového ekvivalentu, objemová aktivita ovzduší a objemová aktivita ve vodotečích a v ostatních povrchových vodách. Byl měřen také atmosférický spad na zemský povrch. V červnu 1986 bylo provedeno na celém území státu podrobné stanovení povrchové aktivity radionuklidů deponovaných v půdě. Průběžně byla v zemědělských produktech a v potravinách určených do spotřebitelské sítě sledována měrná aktivita radionuklidů významně přispívajících k dávkovým ekvivalentům obyvatelstva. Již od začátku května 1986 bylo organizováno celotělové měření osob z československé populace a pak také u osob, které se vrátily do Československa ze vzdálených zemí po 15. květnu 1986.“

Činnost Radiační monitorovací sítě a její schopnost pružně reagovat na aktuálně vzniklou situaci, byla v období březen – květen 2011 prověřena v reálných podmínkách, a to monitorováním dopadů havárie japonské jaderné elektrárny Fukušima na radiační situaci na území České republiky.

Od vzniku události, tj. 11. 3. 2011, byl v České republice změněn normální režim monitorování radiační situace na režim intenzivnějšího sledování obsahu radionuklidů v ovzduší na území ČR. Úniky radionuklidů z jaderné elektrárny Fukušima byly krátkodobé a variabilní a docházelo k nim s odstupem několika desítek hodin. Jednalo se o úniky z různých bloků elektrárny za různých podmínek (míry poškození, teploty apod.). Vlivem meteorologických podmínek (teplota vzduchu, vlhkost, směr a síla proudění) se pak dostávaly do Evropy kontaminované vzdušné masy z různých směrů a v různých časech, což způsobilo, že v průběhu monitorování se objevila maxima a minima objemových aktivit v ovzduší. S cílem poskytovat co nejaktuálnější informace o monitorování radiační situace, zahájila celostátní radiační monitorovací síť v měřících místech kontaminace ovzduší (MMKO) častější odběry vzdušiny. Odběr vzorků byl od 11. 3. 2011 zkrácen z původních 7 dnů na 3 až 4 dny. Výsledky monitorování ukázaly, že až do 22. 3. 2011 odpovídaly hodnoty 137Cs dlouhodobě měřeným hodnotám. Po tomto datu začala objemová aktivita 137Cs narůstat a interval odběru vzorků byl zkrácen na 24 hodin. Ve vzorcích se objevily i další radionuklidy, zejména 131I a 134Cs. Z naměřených hodnot (Obr. 1) je patrné, že zvýšení objemové aktivity radionuklidů v ovzduší na území ČR kulminovalo ve dnech 28. 3. až 30. 3. 2011.

Obr. 1 - Maxima a minima objemové aktivity uvedených radionuklidů v ovzduší ČR

Zvýšení dávkových příkonů Sítí včasného zjištění bylo vzhledem k nízkým hodnotám obsahu 137Cs a 131I ve vzduchu neměřitelné.

Pro porovnání: v době průchodu vzdušiny kontaminované radionuklidy z černobylské havárie dosahovaly aktivity 131I a 137Cs desítky Bq/m3, byly tedy více než 1000x vyšší než v případě fukušimské havárie.

2. Monitorování umělých radionuklidů na území ČR

V současnosti se na území ČR ve složkách životního prostředí nachází řada umělých radionuklidů. Jedná se zejména o cesium (134Cs, 137Cs), stroncium (90Sr), tritium (3H), uhlík (14C), jód (131I), plutonium (238Pu, 239Pu, 240Pu) a krypton (85Kr).

Hlavním zdrojem kontaminace životního prostředí těmito radionuklidy byly jednak zkoušky jaderných zbraní, které v 50. a 60. letech minulého století prováděly v atmosféře jaderné velmoci, jednak havárie jaderných elektráren v Černobylu, ke které došlo 26. dubna 1986, a ve Fukušimě, ke které došlo 11. 3. 2011.

Tabulka vybraných umělých radionuklidů

Cesium 137

V důsledku jaderných zkoušek dosahovala v polovině 60-tých let plošná aktivita Cs na povrchu půdy v tehdejším Československu až 4000 Bq/m2. Následně, po částečném poklesu, došlo k dalšímu zvýšení plošné aktivity Cs v roce 1986 v důsledku jaderné havárie jaderné elektrárny v Černobylu (Ukrajina), kdy bylo kontaminováno zejména cesiem rozsáhlé území Evropy. Od té doby aktivita 137Cs ve složkách životního prostředí na území ČR postupně klesá. Nyní se pohybují hodnoty plošné aktivity řádově ve stovkách Bq/m2; vyšší koncentrace lze pozorovat pouze v místech, na kterých došlo v důsledku srážek k vymytí většího množství cesia z radioaktivního mraku vzniklého po havárii černobylské jaderné elektrárny. Objemové aktivity 137Cs v aerosolu, dané přísunem z vyšších vrstev atmosféry a resuspenzí původního spadu z půdního povrchu, zůstávají již po několik let v řádu maximálně jednotek μBq/m3.

Cesium 134

Ve vzdušném aerosolu je radionuklid 134Cs přítomen zejména v důsledku dřívějších zkoušek jaderných zbraní a v malém množství ve výpustech z jaderných elektráren. V současné době je aktivita tohoto radionuklidu v životním prostředí a v potravních řetězcích, vzhledem k poločasu jeho přeměny (134Cs má poločas přeměny 2,0648 roku) pod mezí detekce.

Stroncium 90

90Sr se dostalo do ovzduší převážně ze zkoušek jaderných zbraní a jeho aktivita, která kulminovala v polovině 60. let, stále klesá. V současné době je přítomno zejména v půdě, odkud se následně dostává do krmiv a dále do potravního řetězce (především mléka). Obecně dosahuje hmotnostní aktivita stroncia v poživatinách desetin Bq/kg, objemová aktivita v ovzduší méně než 1 μBq/m3.

Tritium

Tritium (3H) je radionuklid, který v přírodě vzniká v horních vrstvách atmosféry působením kosmického záření na deuterium, jehož obsah je sledován v biosféře. Tam, kde nedochází k ovlivnění biosféry výpusťmi z jaderných zařízení, se hodnoty pohybují v řádu jednotek Bq/l.

Uhlík 14

Přírodní rovnovážná koncentrace 14C v atmosféře, kde kontinuálně vzniká účinkem neutronové složky kosmického záření na atmosférický dusík, byla navýšena zkouškami jaderných zbraní a v současné době i jaderně energetickými zařízeními, ve kterých vzniká aktivací stabilního izotopu uhlíku v jaderných reaktorech. Obsah 14C se v pražském ovzduší pohybuje v rozmezí 0,05 až 0,06 Bq/m3.

Vzácné plyny – krypton 85, xenon 133

Dalšími radionuklidy, jejichž obsah v ovzduší je sledován, jsou radioaktivní vzácné plyny, především 85Kr a 133Xe. Hlavním zdrojem 85Kr jsou závody na přepracování jaderného paliva a v minulosti i zkoušky jaderných zbraní; v malé míře se vyskytuje též ve výpustech jaderných elektráren. Obsah 85Kr se v pražském ovzduší pohybuje v rozmezí 1 až 2 Bq/m3.

Jód 131

Při jaderném štěpení paliva v reaktorech jaderných elektráren vzniká celá řada radioizotopů jódu. Jejich aktivita ve výpustech z těchto elektráren je závislá především na netěsnostech jaderného paliva a případném úniku chladiva z primárního okruhu reaktoru. Nejvýznamnějším radioizotopem, zejména z hlediska radiační ochrany obyvatel, je 131I (poločas přeměny 8 dnů), který se podílí až 90% na celkové aktivitě úniků z jaderných elektráren v případě havárie. Další radioizotopy (s výjimkou 129I) mají kratší poločas přeměny a v produktech štěpení jsou zastoupeny podstatně méně. Jedná se o 132I (poločas přeměny 2,3 hodiny), 133I (poločas přeměny 21 hodin), 134I (poločas přeměny 53 minut) a 135I (poločas přeměny 6,6 hodiny). Radioizotop 129I s poločasem přeměny 15,7 miliónu let je zastoupen v produktech štěpení v minimálním množství. Některé radioizotopy jódu jsou připravovány uměle a využívají se v lékařství při diagnostice (např. 123I s poločasem přeměny 13,2 hodiny se používá při zobrazení štítné žlázy) nebo při terapii (např. 131I při léčbě štítné žlázy).

Plutonium 238, 239 a 240

Ve vzdušném aerosolu jsou radioizotopy plutonia (238Pu, 239Pu a 240Pu ) přítomny zejména v důsledku zkoušek jaderných zbraní uskutečněných v atmosféře v letech 1945 až 1963 a pádu amerického satelitu SNAP-9A v roce 1964, který měl reaktorový pohon s 238Pu. Obsah plutonia 238, 239 a 240 v pražském ovzduší se pohybuje v rozmezí od 0,1 nBq/m3 do 10 nBq/m3.

3. Používané veličiny a jednotky

Veličina Jednotka
Název/Zkratka Název Značka Rozměr
Dávka (D) gray Gy m2.s-2
Dávkový příkon (DP) gray/sekunda Gy.s-1 m2.s-3
Dávkový ekvivalent (DE) sievert Sv m2.s-2
Fotonový dávkový ekvivalent (FDE) sievert Sv m2.s-2
Prostorový dávkový ekvivalent (PDE) sievert Sv m2.s-2
Příkon dávkového ekvivalentu (PDE) sievert/sekunda Sv.s-1 m2.s-3
Příkon fotonového dávkového ekvivalentu (PFDE) sievert/sekunda Sv.s-1 m2.s-3
Příkon prostorového dávkového ekvivalentu (PPDE) sievert/sekunda Sv.s-1 m2.s-3
Aktivita becquerel Bq s-1
Objemová aktivita becquerel/l
becquerel/m3
Bq/l
Bq/m3
s-1.m-3.10-3
s-1.m-3
Hmotnostní aktivita becquerel/kg Bq/kg s-1.kg-1
Plošná aktivita becquerel/m2 Bq/m2 s-1.m-2

Definice jednotlivých veličin

  • Aktivita A – počet radioaktivních přeměn za jednotku času.
  • Objemová aktivita AV – podíl aktivity A a celkového objemu látky.
  • Hmotnostní aktivita Am – podíl aktivity A a celkové hmotnosti látky.
  • Plošná aktivita As – podíl aktivity A a celkové plochy látky.
  • Celková aktivita beta – počet radioaktivních přeměn beta (nejčastěji emise elektronu) za jednotku času
  • Dávka (nebo absorbovaná dávka) D – podíl sdělené energie a hmotnosti látky v daném prostoru, které byla tato energie předána.
  • Dávkový příkon (DP) – přírůstek dávky D v časovém intervalu.
  • Dávkový ekvivalent (DE) – součin dávky D ve tkáni a jakostního činitele vyjadřujícího rozdílnou biologickou účinnost různých druhů záření.
  • Fotonový dávkový ekvivalent (FDE) – dávkový ekvivalent způsobený fotony.
  • Prostorový dávkový ekvivalent (PDE) – dávkový ekvivalent v určitém bodě pole (ionizujícího) záření, který by vyvolalo odpovídající rozšířené a usměrněné pole v hloubce d = 10 mm ve standardní kouli na poloměru směřujícím proti směru pole.
  • Příkon fotonového dávkového ekvivalentu (PFDE) – přírůstek fotonového dávkového ekvivalentu v časovém intervalu.
  • Příkon prostorového dávkového ekvivalentu (PPDE) – přírůstek prostorového dávkového ekvivalentu v časovém intervalu.

Definice jednotek

  • gray (Gy) – název pro jednotku absorbované dávky v soustavě SI, 1Gy = 1 J/kg.
  • sievert (Sv) – název pro jednotku dávkového ekvivalentu; v soustavě SI, 1 Sv = 1 J/kg.
  • becquerel (Bq) – název pro jednotku aktivity v soustavě SI, 1 Bq = 1/s.
    • Můžeme se setkat i se starší jednotkou curie (Ci). Převodní vztah mezi oběma jednotkami je 1 Ci = 3,7*1010 Bq

4. Informační úrovně

Informační úrovně (IU) jsou hodnoty veličin radiačního monitorování, se kterými program MonRaS (zkratka pro monitorování radiační situace) porovnává každou nově vkládanou hodnotu. Informační úrovně jsou dvě: 1. a 2. informační úroveň; při překročení IU jsou zjišťovány důvody jejich překročení a provedeny příslušné kroky k odstranění příčin.

5. Vnější prostředí

Rychlé zjištění odchylek od dlouhodobého průměru jednoho ze základních parametrů pro hodnocení radiační situace, tj. příkonu fotonového dávkového ekvivalentu (PFDE), umožňuje okamžitá měření prováděná na stanovených místech nepřetržitě (kontinuálně) měřícími prostředky Sítě včasného zjištění, která v okolí jaderných elektráren doplňuje zařízení Teledozimetrického systému. Kromě tohoto okamžitého měření jsou v rámci integrálních měření (TLD/ELD) na místech v terénu a případně i v budovách stanovovány FDE termoluminiscenčními dozimetry, resp. PDE elektronickými dozimetry. PFDE/PPDE je pak stanovován na základě změření příslušného integrálního údaje a znalosti doby integrace. Okamžité nebo integrální měření PFDE, resp. PPDE v okolním prostředí statickými prostředky může být doplněno podle potřeby i kontinuálním mobilním měřením prováděným po vybrané trase letecky - letecké monitorování, nebo z automobilu - pozemní monitorování (po trase).

5.1 Síť včasného zjištění (SVZ)

Základním systémem, který umožňuje průběžné sledování radiační situace na území České republiky, je Síť včasného zjištění (SVZ), doplněná v okolí jaderných elektráren Dukovany a Temelín Teledozimetrickými systémy (TDS). Zařízení SVZ a TDS umožňují kontinuální měření PFDE na 169 místech na území ČR (z toho 51 míst patří do sítí TDS bezprostředně kolem jaderných elektráren a 47 míst v okolí jaderných elektráren). Měřicí místa SVZ jsou vybavena detekční jednotkou, která je většinou umístěna na volném prostranství s přírodním povrchem, v dostatečné vzdálenosti od budov, stromů a podobných útvarů, které by mohly stíněním ovlivňovat kvalitu měření. Čidla (detektory) jsou umístěna na stojanu v úchytu tak, aby geometrický střed měřicího objemu detektoru byl ve výši
1 metru nad úrovní terénu. Každá detekční jednotka většinou obsahuje dva detektory s různým rozsahem měření veličiny PFDE
(Obr. 2). Lze tak měřit příkon dávkového ekvivalentu v rozsahu desítek nSv/h až jednotek Sv/h.

Vybraná měřicí místa SVZ jsou navíc vybavena spektrometry pro zjišťování jednotlivých radionuklidů v okolním prostředí nebo přístroji pro sledování a předávání informací o aktuální meteorologické situaci.

Cílem měření je signalizace a zaregistrování významných odchylek sledované veličiny PFDE od hodnot způsobených především kosmickým zářením a přírodními radionuklidy*), tj. tzv. přírodním pozadím. 

*) Přírodními radionuklidy se rozumí kosmogenní radionuklidy (např. 14C, 3H, 7Be, 22Na) a terestriální radionuklidy (např. 40K a 226Ra - zejména jeho dceřiné produkty 222Rn a 220Rn).

Kromě přírodních radionuklidů se na hodnotě PFDE podílejí umělé radionuklidy (viz Monitorování umělých radionuklidů na území ČR).

Dlouhodobě měřené hodnoty PFDE na území České republiky se pohybují mezi 0,1 až 0,2 μSv/hod. Z dosavadních výsledků je zřejmé, že naměřené hodnoty vykazují určité výkyvy, způsobené především sezónními vlivy, změnou počasí apod. (např. výškou sněhové pokrývky, deštěm).

Naměřené hodnoty jsou automaticky předávány z měřicích míst SVZ do databáze MonRaS každých 10 minut s výjimkou míst provozovaných Českým hydrometeorologickým ústavem a Armádou ČR, kdy jsou hodnoty desetiminutových měření z dané hodiny přenášeny každou hodinu.

Na činnosti SVZ se kromě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost podílejí i Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., Český hydrometeorologický ústav a Armáda ČR; některá měřicí místa SVZ provozovaná Státním úřadem pro jadernou bezpečnost jsou umístěna na vybraných pracovištích Hasičského záchranného sboru ČR.

Obr. 2 - Měřicí místo sítě včasného zjištění
Obr. 2 - Měřicí místo sítě včasného zjištění

5.2 Teledozimetrické systémy (TDS)

Teledozimetrické systémy jsou pro každou elektrárnu samostatné. TDS elektrárny Temelín je tvořen 24 měřicími místy v areálu elektrárny a 23 místy v okolí. TDS elektrárny Dukovany představuje 27 míst v areálu jaderných elektráren a 24 míst v okolí. Jednotlivá měřicí místa jsou vybavena detekční jednotkou, která je většinou umístěna na volném prostranství s přírodním povrchem, v dostatečné vzdálenosti od budov, stromů a podobných útvarů, které by mohly stíněním ovlivňovat kvalitu měření. Čidla (detektory) jsou umístěna na stojanu v úchytu tak, aby geometrický střed měřicího objemu detektoru byl ve výši 2 metry nad úrovní terénu. Každá detekční jednotka obsahuje dva detektory s různým rozsahem měření veličiny PFDE. Lze tak měřit příkon dávkového ekvivalentu v rozsahu desítek nSv/h až jednotek Sv/h.

Cílem měření je signalizace a zaregistrování významných odchylek sledované veličiny PDE od hodnot způsobených především přírodním pozadím.

Z měřicích míst jsou data automaticky přenášena do databáze MonRaS, kde jsou zaznamenávána.

Činnost TDS je zajišťována provozovatelem jaderných elektráren ČEZ, a.s.

5.3 Měření integrální (TLD/ELD)

Integrální měření fotonových, resp. prostorových dávkových ekvivalentů (FDE/PDE), jsou dalšími měřeními určenými ke zjištění odchylek od dlouhodobého průměru jednoho ze základních parametrů pro hodnocení radiační situace, tj. příkonu fotonového, resp. prostorového dávkového ekvivalentu (PFDE/PPDE). PFDE/PPDE je stanovován na základě změření FDE/PDE a znalosti doby integrace. Tato integrální měření jsou prováděna termoluminiscenčními dozimetry (TLD), resp. elektronickými dozimetry (ELD) – souhrnně integrálními dozimetry. Integrální dozimetry, jichž je celkem na území ČR cca 300 ks, jsou umístěny na vhodných místech v terénu nebo v budovách (cca 50 ks). Umístění v budovách bylo zvoleno pro případ nutnosti posoudit účinnost ukrytí obyvatelstva v době radiační havárie.

Kazety s integrálními dozimetry jsou umístěny na stojanu v úchytu tak, aby byly 1 m (příp. 3 m) nad zemí (Obr. 3). Každá kazeta je osazena 4 ks detektorů, které jsou obvykle na měřícím místě exponovány po dobu 3 měsíců. Po změření integrálního údaje hodnoty PDE/FDE je proveden následný přepočet na PFDE/PPDE. Dlouhodobě měřené hodnoty PFDE/PPDE na území České republiky se pohybují mezi 0,1 až 0,2 μSv/hod. Z dosavadních výsledků je zřejmé, že naměřené hodnoty vykazují určité výkyvy. Tento jev je způsoben kolísáním přírodního pozadí daným především sezónními vlivy, popř. konkrétní polohou měřicího místa.

Měřící místa s integrálními dozimetry tvoří teritoriální síť a lokální sítě. Teritoriální síť pokrývá celé území ČR a je tvořena cca 200 měřícími místy. Lokální sítě se nacházejí v okolí jaderných elektráren Dukovany (42 měřicí místa provozovaná ČEZ, a.s., 12 měřicích míst provozovaných SÚJB) a Temelín (35 měřících míst provozovaných ČEZ, a.s., 9 měřicích míst provozovaných SÚJB); integrální dozimetry se využívají také v areálu elektráren, kde jsou rozmístěny kolem výrobních bloků, meziskladu vyhořelého paliva, skladu vyhořelého paliva, úložiště radioaktivních odpadů.

Činnost teritoriální sítě integrálních dozimetrů kromě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost zajišťuje i Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., činnost lokálních sítí zajišťuje jednak provozovatel jaderných elektráren, tj. ČEZ, a.s., jednak Státní úřad pro jadernou bezpečnost a Státní ústav radiační ochrany, v.v.i.

Obr. 3 – Měřicí místo TLD (stojan s ochranným obalem, uvnitř TLD)
Obr. 3 – Měřicí místo TLD (stojan s ochranným obalem, uvnitř TLD)

5.4 Letecké monitorování

Při leteckém monitorování se formou okamžitého, kontinuálně prováděného, měření stanovuje příkon fotonového dávkového ekvivalentu (PFDE), který se průběžně automaticky přepočítává na výšku 1m nad povrchem země. Při leteckém monitorování lze spektrometrickým měřením navíc zjistit plošnou aktivitu vybraných radionuklidů na povrchu terénu.

Letecké monitorování se provádí z vrtulníku letícího ve výšce asi 100 m nad terénem po předem určených (vybraných) trasách.

Tato měření se provádějí měřicími přístroji, které jsou umístěné na palubě vrtulníku. Naměřené hodnoty se pomocí počítačových programů zakreslují do map, místa s odlišnými úrovněmi PFDE a aktivitami jsou na mapě barevně rozlišena.

Při obvyklé radiační situaci na území ČR se provádí cvičné letecké monitorování vybraného území jednou až dvakrát ročně.

Letecké monitorování je jednou z metod používaných zejména v případě radiační havárie jaderných zařízení k rychlému, orientačnímu zmapování radiační situace na celém zasaženém území a ke zpřesnění informací o zasaženém území (prvotní data jsou získávána výpočty za použití modelů šíření a reálných povětrnostních podmínek). Výsledky leteckého monitorování umožňují snížit ozáření osob zajišťujících pozemní monitoring. Jeho nevýhodou je však závislost na povětrnostních podmínkách.

Letecké monitorování je prováděno Státním ústavem radiační ochrany, v.v.i., a Armádou ČR.

Letecké monitorování bylo na jaře r. 2011 využito při monitorování okolí jaderné elektrárny Fukušima, kdy v rámci pomoci poskytnuté Japonsku Spojenými státy americkými toto monitorování prováděla NNSA. Na následujícím obrázku 4 je pro ilustraci uveden výsledek monitorování ze dne 21. 3. 2011.

Obr. 4 – letecké monitorování prováděné po havárii jaderné elektrárny Fukušima (Japonsko); použitá je jednotka mR/hr (milirentgen/hod), pro niž platí, že 1R = 10mGy
Obr. 4 – letecké monitorování prováděné po havárii jaderné elektrárny Fukušima (Japonsko); pro použitou jednotku mR/hr (milirentgen/hod) platí, že 1R = 10mGy

5.5 Pozemní monitorování (ikona Trasy)

Při pozemním monitorování se mapování radiační situace provádí kontinuálním měřením příkonu fotonového dávkového ekvivalentu (PFDE) za jízdy po určené trase autem jedoucím rychlostí cca 40 km/hod.

Spolu s hodnotou PFDE se automaticky zaznamenává i poloha měřeného místa na trase a čas měření. Naměřené hodnoty se pomocí počítačových programů zakreslují do map.

Při obvyklé radiační situaci se pozemní monitorování provádí cvičně, a to po vybraných trasách o délce asi 50 km jednou měsíčně. Dlouhodobě měřené hodnoty příkonu dávkového ekvivalentu zjištěné pozemním monitorováním se na území České republiky pohybují mezi 0,1 až 0,2 μSv/hod. Podobné hodnoty jsou zjišťovány dalšími způsoby monitorování, např. integrálními dozimetry. Z dosavadních výsledků je zřejmé, že naměřené hodnoty vykazují určité mírné výkyvy. Tento jev je způsoben kolísáním přírodního pozadí.

Pokud to povětrnostní podmínky dovolují, provádí se pozemní monitorování v případě radiační havárie, jako doplňkové měření k leteckému monitorování. Není-li možné letecké monitorování, je pozemní monitorování hlavním zdrojem informací o rozsahu a úrovni kontaminace území zasaženého radiační havárií. Získání rychlých informací o rozsahu a úrovni kontaminace zasaženého území je nezbytné pro rozhodování o včasném zavedení ochranných opatření v tomto území. Pozemní monitorování zajišťují kromě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost i Státní ústav radiační ochrany, v.v.i, Hasičský záchranný sbor ČR, Generální ředitelství cel, Armáda ČR, Policie ČR a provozovatel jaderných elektráren, tj. ČEZ, a.s.

6. Co dýcháme a pijeme

Obsah umělých radionuklidů v životním prostředí se sleduje pravidelným měřením vzorků z ovzduší, vody a půdy odebraných z míst, která v co nejširší míře reprezentují určité území. Četněji jsou odběrová místa rozložena v blízkosti zdrojů možné kontaminace – jaderných zařízení.

Pravidelné monitorování obsahu radionuklidů v ovzduší, půdě, porostu a vodě se provádí i za obvyklé radiační situace. Jeho cílem je především včasné zjištění odchylek aktivity vzorků od dlouhodobých průměrů. Vhodnými metodami zpracování odebraných vzorků a měření (radiochemické analýzy, polovodičová spektrometrie) lze odlišit přírodní radionuklidy od umělých (např. 137Cs a 90Sr). Velmi malá množství umělých radionuklidů se do našeho životního prostředí dostala z vyšších vrstev atmosféry, kam se v minulosti uvolnily zejména z dřívějších zkoušek jaderných zbraní prováděných v atmosféře a z havárií jaderných reaktorů. Monitorování obsahu radionuklidů ve složkách životního prostředí slouží mj. i k stanovení radiační zátěže obyvatel z inhalace a z ingesce, tedy v tomto případě z toho, co dýcháme a pijeme.

6.1 Ovzduší

V České republice se zjišťuje obsah radionuklidů v ovzduší měřením aktivity aerosolů a spadů.

Odběry aerosolů se provádějí odběrovými zařízeními (Obr. 5), umístěnými ve vybraných místech reprezentujících celé území ČR, opatřenými vhodným filtrem, kterým je prosáván vzduch rychlostí 40 - 900 m3/h.

Obr. 5 – odběrové zařízení aerosolů
Obr. 5 – odběrové zařízení aerosolů

Filtr s kontinuálně odebíraným aerosolem je obměňován v týdenních intervalech a následně je spektrometricky (polovodičovou spektrometrií gama) vyhodnocována aktivita hlavních radionuklidů. Díky vysoké citlivosti měření lze monitorovat i malé, kvalitativní a kvantitativní, změny obsahu umělých radionuklidů v atmosféře a sledovat dlouhodobé časové průběhy, na jejichž základě lze odhadnout radiační zátěž obyvatelstva z inhalace.

Spad se sbírá do sběrných nádob umístěných 1 až 2 m nad zemí (Obr. 6), a to po dobu 1 měsíce, po té se provádí měření vzorků polovodičovou spektrometrií gama.

Obr. 6 – odběrové zařízení spadů
Obr. 6 – odběrové zařízení spadů

Na území ČR, s výjimkou okolí jaderných elektráren, jsou umístěna zařízení pro odběr aerosolů na 10 odběrových místech a spadů na 9 odběrových místech, na nichž odběry zajišťuje kromě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost a Státního ústavu radiační ochrany, v.v.i., také Český hydrometeorologický ústav (2 místa). V okolí jaderné elektrárny Dukovany je rozmístěno 6 a v okolí jaderné elektrárny Temelín 7 odběrových míst aerosolů. Jejich provoz je zajištěn provozovatelem jaderné elektrárny, tj. ČEZ, a.s. V okolí jaderných elektráren je také provozováno 11 odběrových míst spadů. Odběry na těchto místech jsou zajišťovány jak provozovatelem jaderných elektráren ČEZ, a.s., tak i Státním úřadem pro jadernou bezpečnost.

Stanovení obsahu radionuklidů v aerosolech a ve spadech provádějí Státní úřad pro jadernou bezpečnost, Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., a ČEZ, a.s.

Ve vzorcích  aerosolů se stanovuje objemová aktivita 137Cs. Ve vzorcích z některých odběrových míst se navíc stanovuje i objemová aktivita 7Be, které je kosmogenního původu, 210Pb, které je produktem přeměny přírodního radionuklidu 222Rn. Ve vzorcích aerosolů, odebraných v okolí jaderných elektráren, se monitoruje navíc i objemová aktivita plynného 131I a čtvrtletně i objemová aktivita 90Sr. Ve čtvrtletních spojených vzorcích filtrů z odběrového zařízení umístěného v areálu Státního ústavu radiační ochrany, v.v.i., v Praze jsou po radiochemickém zpracování stanovovány i další radionuklidy: 90Sr, 238Pu a 239+240Pu.

Aktivita 137Cs přítomného v aerosolech dosahuje většinou hodnot od desetin po jednotky μBq/m3. Časová variabilita objemových aktivit a závislost na místě odběru aerosolu jsou způsobeny především fluktuacemi prašnosti. Obsah 7Be v aerosolech vykazuje sezónní variabilitu.

Ve vzorcích spadu se stanovuje plošná aktivita umělých radionuklidů. Průměrné hodnoty plošné aktivity 137Cs se pohybují v řádu desetin Bq/m2.

Do systému sledování obsahu radionuklidů v ovzduší je zařazeno i sledování 85Kr pocházejícího ze závodů na přepracování paliva, zkoušek jaderných zbraní v atmosféře a v malé míře též z výpustí z jaderných elektráren. Jedná se o jeden z tzv. globálních radionuklidů, které přispívají k ozáření populace relativně rovnoměrně po celém světě.

Dalším v atmosféře sledovaným radionuklidem je 14C, vyskytující se v ovzduší ve formě CO2. Současná hodnota aktivity 14C je dána zejména jeho přirozenou tvorbou ve vyšších vrstvách atmosféry působením kosmického záření. V malé míře je rovněž uvolňován do ovzduší z provozu jaderných elektráren. Počátkem šedesátých let došlo k nárůstu aktivity 14C v ovzduší až o 80 %, a to v důsledku zkoušek jaderných zbraní prováděných v atmosféře. Od té doby aktivita tohoto radionuklidu v ovzduší klesá, a to především v důsledku ukládání uhlíku v mořských sedimentech a v současné době již nepřevyšuje přirozené pozadí o více než 10 %. Informace o hodnotách těchto radionuklidů v ovzduší jsou uváděny ve výročních zprávách Státního úřadu pro jadernou bezpečnost publikovaných na webových stránkách www.sujb.cz.

Ve výročních zprávách Státního úřadu pro jadernou bezpečnost je rovněž publikován přehled ročních výpustí z jaderných elektráren a výzkumného reaktoru Centra výzkumu Řež, s.r.o. do ovzduší, včetně výsledků kontrolních měření prováděných Státním úřadem pro jadernou bezpečnost.

6.2 Voda

V rámci monitorování radiační situace na území ČR se provádí i monitorování obsahu radionuklidů ve vodě. Na celém území se plošně monitorují umělé radionuklidy ve vodních tocích, nádržích, rybnících, pitné vodě, říčních sedimentech i vodárenských kalech. Odběrová místa jsou vybrána tak, aby bylo pokryto celé území ČR, zejména pak okolí jaderných elektráren. Vedle tzv. terestriálních radionuklidů (např. 40K nebo 226Ra - zejména jeho dceřiných produktů 222Rn a 220Rn), se do vod dostávají radionuklidy v důsledku lidské činnosti. V okolí jaderných elektráren se sleduje aktivita radionuklidů ve výpustech do vodotečí, aktivita radionuklidů ve studnách a vrtech. Ve vzorcích se stanovuje objemová aktivita radionuklidů 137Cs, 90Sr a 3H, ve vzorcích povrchových vod i celková objemová aktivita beta.

Odběry vzorků vod (Obr. 7) se provádějí v pravidelných, většinou čtvrtletních intervalech; častější frekvence odběrů vzorků je v odběrových místech v okolí jaderných elektráren. Jednou ročně jsou na vybraných odběrových místech odebrány rovněž vzorky sedimentů a vodárenských kalů.

Odběry kromě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost provádějí i Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. M., v.v.i., a provozovatel jaderných elektráren, tj. ČEZ, a.s.

Stanovení obsahu radionuklidů provádějí kromě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost i Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. M., v.v.i., a provozovatel jaderných elektráren, tj. ČEZ, a.s.

Informace o výsledcích monitorování obsahu radionuklidů v sedimentech a vodárenských kalech lze nalézt ve výročních zprávách Státního úřadu pro jadernou bezpečnost publikovaných na webových stránkách www.sujb.cz.

Obr. 7 – odběr vzorku povrchové vody
Obr. 7 – odběr vzorku povrchové vody

6.3 Půda

Monitorováním obsahu radionuklidů v půdě se rozumí stanovování jejich obsahu na povrchu půdy v terénu (tzv. měření in-situ – Obr. 8) nebo v odebraných vzorcích půdy (Obr. 9). Místa, z nichž se za účelem tohoto stanovení provádějí odběry, jsou volena podle potřeby.

Stanovení obsahu radionuklidů na povrchu se provádí (ve vybraných místech) spektrometrickým měřením půdy na místě; jedná se o tzv. měření půdy in-situ. Tímto způsobem, kdy je měřena plošná aktivita území, lze rychle zjistit množství a složení radioaktivního spadu a zmapovat kontaminaci území zejména v případě radiační havárie.

Doplňkovým k měření in-situ je měření odebraných vzorků půdy. Vzorky se z vybraného místa odebírají většinou ve třech vrstvách: vrchní vrstva, včetně porostu, vrstva do 5 cm hloubky a vrstva od 5 do 20 cm.

V odebraných vzorcích půdy se stanovuje plošná nebo hmotnostní aktivita. Stanovení provádějí kromě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost i Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., a provozovatel jaderných elektráren, tj. ČEZ, a.s.

Obr. 8 – měření in-situ
Obr. 8 – měření in-situ

Obr. 9 - odběrové zařízení půdy
Obr. 9 - odběrové zařízení půdy

7. Co pijeme a jíme

Monitorování obsahu radionuklidů ve vybraných položkách potravního řetězce slouží k vyhodnocení radiační zátěže obyvatel z ingesce, tedy v tomto případě z toho, co pijeme a jíme. Výběr jednotlivých položek a určení míst a četnosti odběrů vzorků z nich umožňuje stanovovat dlouhodobé průměry obsahu radionuklidů v těchto položkách a zároveň umožňuje zjistit včas případné zvýšení těchto průměrných hodnot.

S ohledem na stravovací zvyklosti obyvatel ČR a možnosti, jak se radionuklidy mohou do potravního řetězce dostat (tj. zejména přenosem z půdy a vody), jsou sledovány obsahy radionuklidů v tom, co jíme, zejména v těchto položkách: mléko (čerstvé a sušené), maso (hovězí, vepřové, drůbeží, divoké zvěře), ryby, brambory, lesní plody (borůvky) a houby lesní (jedlé, podle sezóny), případně i med. Vzorky jsou odebírány jednak u producentů nebo v přírodě, jednak z obchodní sítě. Ve vzorcích je (po jejich nezbytné úpravě) stanovována aktivita 137Cs a v případě mléka a smíšené stravy rovněž aktivita 90Sr. Sledovanou veličinou je objemová nebo hmotnostní aktivita příslušného radionuklidu. V roce 2006 bylo zahájeno monitorování vzorků tzv. smíšené stravy, která je složena z potravin ve skladbě a množství odpovídajícím potravnímu koši obyvatele ČR.

Součástí monitorování složek potravního řetězce je i stanovování obsahu radionuklidů v krmivech (seno, siláž, krmné směsi).

Odběry vzorků provádějí kromě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost. Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., Státní veterinární ústav, Státní zemědělská a potravinářská inspekce, Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i., a provozovatel jaderných elektráren, tj. ČEZ, a.s. Stanovení obsahu radionuklidů v odebraných vzorcích provádějí Státní úřad pro jadernou bezpečnost, Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., Státní veterinární ústav a ČEZ, a.s.

Další informace o výsledcích stanovení obsahu radionuklidů ve složkách potravního řetězce lze nalézt ve výroční zprávě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost na www.sujb.cz.

8. Radioaktivita v lidském těle

Obsah radionuklidů v těle obyvatel ČR, tedy vnitřní kontaminace osob radionuklidy, které se do těla dostaly po jejich vdechnutí, pozření nebo vypití, se v ČR plošně sleduje od roku 1986, tj. od černobylské havárie. Provádí se jednak celotělové měření (Obr. 10) jedinců z vybrané skupiny osob (asi 30 mužů a žen ročně) na celotělovém počítači Státního ústavu radiační ochrany, v.v.i., jednak je měřena aktivita 137Cs v moči jedinců z další vybrané skupiny osob (asi 70 mužů a žen ročně).

Obr. 10 – celotělové měření
Obr. 10 – celotělové měření

Tato měření provádí Státní úřad pro jadernou bezpečnost a Státní ústav radiační ochrany, v.v.i.

Dlouhodobě je sledován obsah 137Cs u skupiny 12 osob ze severní Moravy, které ve zvýšené míře konzumují zvěřinu, lesní plody a houby. U této skupiny je trvale monitorována několikanásobně vyšší úroveň aktivity 137Cs než v těle osob z ostatních oblastí ČR. Tato skutečnost je způsobena rozdíly ve spadu deponovaném na území ČR v důsledku černobylské havárie. I v tomto případě se však jedná o velmi nízké aktivity.