Säteilyn käyttö teollisuudessa

Transkriptio

1 Säteilyn käyttö teollisuudessa Siiri Maria Aallos Ståhl

2 Radioaktiivista ainetta sisältävät säteilylähteet Umpilähde Säteilylähde, jossa radioaktiivinen aine on pysyvästi suljettuna kapseliin tai kiinteässä muodossa tarkoituksena estää normaaleissa käyttöolosuhteissa radioaktiivisen aineen leviäminen. Avolähde Radioaktiivista ainetta sisältävä säteilylähde, joka ei ole umpilähde Radioaktiivinen neste, kaasu tai kiinteä aine ilman tiivistä kapselia

3 Teollisuuden radiometriset mittalaitteet 1/5 Umpilähteitä sisältäviä laitteita, joita käytetään prosessin ohjauksessa Yleisimmät isotoopit 137 Cs, 60 Co, 85 Kr, 90 Sr, 241 Am(Be) Aktiivisuudet MBq (1 mci 1 Ci) Aina hyvin suojattuja Eivät aiheuta vaara lähteiden läheisyydessä työskenteleville (varoetäisyys 1 metri)

4 Teollisuuden radiometriset mittalaitteet 2/5 Pintakytkin Ilmaisin Pistelähde ja suojus Asennus teline Lämpöeriste 100 mm Säiliön pinta

5 Teollisuuden radiometriset mittalaitteet 3/5 Tiheysmittari Lähde ja suojus Prosessiputki Ilmaisin Lämpötilaanturi Laskentaysikkö

6 Teollisuuden radiometriset mittalaitteet 4/5 Hihnavaaka Pintakytkin Kuva: Janne Välimäki, Forchem Oy Tiheysmittari

7 Teollisuuden radiometriset mittalaitteet 5/5 Maan tiheyden ja kosteuden mittalaite, jossa Cs 137 ja Am Be säteilylähteet

8 Mahdollisia onnettomuustilanteita: Radiometriset mittalaitteet Työntekijä joutuu säteilykeilaan esim. huoltotöiden aikana yleensä annos alle 1 msv (lyhyt altistusaika) Säteilylähde joutuu kierrätysmetallin sekaan ei altistusta, jos suojusta ei avata tai rikota taloudelliset seuraamukset suuria, jos säteilylähde päätyy sulatukseen Lähteen lyijysuojus vaurioituu suojaamattoman lähteen käsittely tai lähellä olo aiheuttaa altistusta

9 Säteilylähde kierrätysmetallin seassa

10 Esimerkki: Tornion terästehdas Amerikium (Am 241) säteilylähteen sulatus Onnea: amerikium ei höyrysty ja kulkeutuu kuonaan työntekijöiden altistus ja tehtaan kontaminaatio erittäin vähäinen lopputuote (teräs) puhdasta Seuraamukset: satoja tonneja saastunutta kuonaa, jotka on loppusijoitettava turvallisesti

11 Teollisuusradiografia Röntgen ja gammaradiografiaa käytetään ainetta rikkomattomaan tarkastukseen. Kuvauksessa säteilylähde on kohteen toisella puolella ja filmi (tai digitaalinen kuvauslevy) toisella puolella > röntgenkuva Käyttökohteita: hitsaussaumojen laadun tarkkailu valukappaleiden virheiden etsintä

12 Avoin radiografia Kuvauksissa huomioitavaa: Säteilysuojaus, kun kuvataan paikoissa, joissa voi olla muitakin Säteilykeilan suuntaaminen ja rajaaminen Kuvausalueen eristäminen ja alueen jatkuva valvonta Kuvaukset normaalin työajan ulkopuolella

13 Gammaradiografialaite kannettavissa laitteissa Ir 192 säteilylähde, jonka aktiivisuus GBq siirrettävissä laitteissa myös Co 60, aktiivisuus 4000 GBq Lähde vaarallinen, kun se on suojuksen ulkopuolella!

14 Mahdollisia onnettomuustilanteita: Gammaradiografia Lähde irtoaa tai jää muutoin suojuksen ulkopuolelle Erittäin suuret annokset mahdollisia Annosnopeus > 1 Sv/h Kuvausalueen valvonta puutteellista Toinen työntekijä tai ulkopuolinen voi päästä kuvauksen aikana alueelle, jossa annosnopeus on suuri

15 Esimerkki: Kotka, 2010 Teollisuuskuvaaja meni säteilysuojattuun bunkkeriin, jossa Co 60 säteilylähde oli kuvausasemassa ilman suojausta Muutaman minuutin aikana noin 56 msv annos

16 Teollisuuden merkkiainekokeet Lyhytikäistä radionuklidia sekoitetaan tutkittavaan prosessiin ja sen kulkeutumista seurataan säteilymittauksin Tutkitaan virtausnopeutta, sekoittumista, jne. Huomioitava turvallinen käsittely (kontaminaatiovaara): huonot työtavat voivat aiheuttaa ylimääräistä altistusta

17 Mahdollisia onnettomuustilanteita: Avolähteiden käyttö Työntekijän altistuminen radioaktiiviselle jodille radioaktiivisia lääkkeitä valmistettaessa Työntekijän I 123 altistuminen I 123 radioaktiivisten lääkkeiden tuotannon aikana kaksi lääkkeitä valmistanutta työntekijää sai I 123:a sisäänsä laboratorion hengitysilmasta Syyksi paljastui raakaainevalmistajalla kontaminoitunut I 123 raaka ainepullo ja lyijysuoja Hengitysilman kautta työntekijöiden verenkiertoon päätyi n. 25 kbq ja 85 kbq I 123:a, josta n. 1/3 päätyi kilpirauhaseen Seurauksena 0,060 msv ja 0,190 msv annos työntekijöiden kilpirauhaselle ja muutaman µsv:n efektiivinen annos Työntekijän I 131 altistuminen Jodia päätyi työntekijän kädelle suojakäsineisiin tulleesta reiästä Arvioitu ihoannos 33 Sv (ihoannoksen raja 500 msv vuodessa) Ei kuitenkaan ihovauriota Arvioitu efektiivinen annos 16,8 JyL2 msv (säteilytyöntekijän vuosiannos raja 20 msv) Tapahtuma luokiteltiin INESluokkaan 2: merkittävä turvallisuuteen vaikuttava tapahtuma Seuraus: työvaiheiden riskikartoitus yrityksessä ja työntekijöiden lisäkoulutus JyL1 JyL3 17

18 Dia 17 JyL1 JyL2 JyL3 Ja lateksisuojakäsineen läpi. Kädelle päätyi 12 MBq, joka oli vain yhden kuivuneen pisaran osa! Jyri Lehto; Olisi kuitenkin saattanut tulla - oltiin aivan rajalla. 33 Sv:n ihoannos kohdistui n. 10 cm2 alueelle. Jyri Lehto; Huomioi vai kilpirauhasen annoksesta lasketun efektiivisen annoksen, ei ihonannosta. Kilpirauhasen annos oli 430 msv (ei niin iso, että olisi vaarantannut kilpirauhasen toimintaa). Jos huomioitaisiin ihoannos ja ulkoisesta säteilystä aiheutunut annos, niin efektiivinen annos olisi vähän yli 17 msv. Suurin osa iholle päätyneestä jodista irtoaa pesemällä ja haihtumalla, mutta osa (n. 10 %) imeytyy verenkiertoon, josta n. 1/3 pääty ja kiinnittyy kilpirauhaseen. Jyri Lehto;

19 Teollisuudessa ja tutkimuksessa käytettävät röntgenlaitteet 1/2 Tuotteiden ja pakkausten läpivalaisu matkatavarat, postipaketit ja kirjeet, elintarvikkeet, elektroniikkakomponentit Läpivalaisulaitteet yleensä hyvin suojattuja Sisällä säteilykeila, johon pääsy estetty oikein käytettynä turvallinen

20 Teollisuudessa ja tutkimuksessa käytettävät röntgenlaitteet 2/2 Analyysilaitteet röntgendiffraktiolaite; aineen kiderakenteen tutkimuksissa röntgenfluoresenssilaite; alkuaineanalyysi Jotkin analyysilaitteet suojaamattomia suuri annosnopeus säteilykeilassa oikeat työtavat tärkeitä

21 Rekkojen läpivalaisu Liikkuva läpivalaisuajoneuvo Kiinteä läpivalaisulaitos (Vaalimaa)

22 Tärkeimmät ST ohjeet (teollisuus ja tutkimus) ST 1.6 Säteilysuojelutoimet työpaikalla Työntekijöiden luokittelu Työskentelypaikat on jaettava valvonta ja tarkkailualueisiin ST 5.1 Umpilähteiden ja niitä sisältävien laitteiden säteilyturvallisuus Laitteiden käyttöön liittyvät vaatimukset Säteilylähteiden merkinnät ST 5.2 Tarkastus ja analyysiröntgenlaitteiden käyttö ST 5.6 Säteilyturvallisuus teollisuusradiografiassa ST 5.8 Säteilylaitteiden asennus, korjaus ja huoltotyö ST 6.1 Säteilyturvallisuus avolähteiden käytössä viranomaisohjeet/sateilyturvallisuusohjeet

23 Radioaktiivisten aineiden kuljetus Säteilylaki, VAK laki Radioaktiiviset aineet muodostavat vaarallisissa aineissa luokan 7 STUK osaltaan valvova viranomainen Kuljetusjärjestelyt (pakkaukset, merkinnät, ) Säteilysuojeluohjelma Laadunvarmistus Työntekijöiden luokittelu Samat vapaarajat kuin säteilylaissa