Analysene som avdekker forhøyet radioaktivitet i industrien 

Visste du at industrielle prosesser vil flytte, endre sammensetningen av, oppkonsentrere og mobilisere de radioaktive stoffene som naturlig finnes i råvarene? 

Forurensningsloven setter strenge krav til blant annet mineralindustrien, smelteverk og prosessindustrien. Aktørene må dokumentere hvor mye radioaktivitet som slippes ut, og de nødvendige analysene krever spesialkompetanse og utstyr som ikke akkurat er hyllevare. 

Selv om virksomheten til Institutt for energiteknikk (IFE) favner vidt, er det mange som først og fremst forbinder forskningsinstituttet med atomreaktorene på Kjeller og i Halden. Det er gjennom arbeidet med denne at IFE avdeling miljøsikkerhet og strålevern (MIST) har utviklet kompetansen som gjør dem ledende i Norge innen analyse av radioaktivitet.

Avdelingen deltar i et omfattende miljøanalyseprogram i forbindelse med dekommisjonering (styrt avvikling) av den gamle atomreaktoren. De gjør også analyse og kartlegging av naturlig radioaktivitet for en rekke kunder i industrien. Det måles radioaktivitet i vann, produsert vann (vann fra oljereservoarer), støv og sedimenter.

Lave utslippsgrenser 

For de fleste bedriftene handler det om å kunne dokumentere at de holder seg innenfor utslippsgrenser gitt av Direktoratet for strålevern og atomsikkerhet (DSA).

– Alle virksomheter som utvinner mineraler er pålagt miljøkonsekvensutredning. De må kunne dokumentere at utslippene, enten det er til miljøet eller internt på arbeidsplassen, holdes under grenseverdiene, forklarer Cato Wendel, forsker ved avdeling MIST.

Dette er for å sikre at verken ansatte eller lokalbefolkningen i området utsettes for høyere stråledoser enn det DSA har satt som grenseverdi.

– Utslippsgrensene er satt så lavt at utvinning av bare noen få kilo bergartsmateriale vil utløse krav om utslippstillatelse. Dette er det ikke alle virksomheter som er klar over, sier Wendel.

Uran og thorium

Arbeidet for eksterne kunder skiller seg fra arbeidet som gjøres for NUK, som har vært underlagt IFE, på ett grunnleggende område: Avfall fra kjernekraft er menneskeskapt radioaktivitet.

Naturlig forekommende radioaktivt materiale (NORM) finnes derimot over alt i miljøet vårt, og er radioaktive elementer som har vært tilstede siden dannelsen av jorden.

– Selv om det ikke er samme radionuklider så er problemstillingene ved analyser de samme, understreker Wendel.

NORM inneholder hovedsaklig uran og thorium med henfallsprodukter og kalium.

– Med utgangspunkt i dette undersøker vi nivået av radioaktivitet i råmaterialer, produkter, utslipp og avfall, sier Arnhild Ruud, faggruppeleder avdeling MIST.

Aktørene i industrien har ofte rense- og filtreringsløsninger som også fjerner deler av radioaktiviteten før utslipp til luft eller vann. Likevel vil det være noe som slipper gjennom.

Dersom det radioaktive innholdet overskrider grenseverdiene, betyr det at materialet må behandles som radioaktivt avfall eller deponeringspliktig radioaktivt avfall. 

– Analysene våre vil som oftest bekrefte at nivåene av radioaktivitet er som forventet. Men de vil også kunne avdekke eventuelle utslipp, for eksempel i forbindelse med uforutsette hendelser, sier Wendel.

Dersom resultatene skulle vise uventede utslag, har IFE ekspertisen til å grave dypere etter forklaringer.

To typer analyser

IFE får tilsendt prøvene som skal analyseres og bearbeider dem videre til en egnet form. De enkleste analysene av radioaktivitet som gjøres er gammaspektrometri.

Denne metoden krever lite forbehandling og gir flere svar i samme måling. Analysen vil påvise nivåer av thorium-228, radium-isotoper og bly og kalium-40 av de naturlige, og blant annet cesium og americium av de menneskeskapte.

– En av fordelene med gammaspektrometri er at det gir raske svar. Men analysemetoden har høyere deteksjonsgrenser enn de andre – dermed gir den mindre nøyaktige målinger for lave nivåer, forklarer Wendel.

Alfaspektrometri og betatelling gir lavere deteksjonsgrenser og tillater måling av flere radionuklider. Disse metodene er mer tidkrevende og innebærer mer bearbeiding av prøvene i forkant av målingene.

Fordelen er at man kan påvise lavere nivåer av radioaktivitet enn det gammaspektrometri er i stand til.

– Mens gammaspektrometri kan rapporteres på et døgn, tar radiokjemisk analyse lengre tid, sier Ruud.

Økende oppmerksomhet rundt bærekraft og sirkulærøkonomi i industrien fører til endringer i både produksjonsmetoder og avfallshåndtering. Da er det viktig at analysearbeidet gjøres på en måte som sikrer at lover og regler overholdes. 

– Det har dessuten en verdi for virksomhetene å kunne dokumentere at de følger opp og har god kontroll på arbeidet sitt, avslutter Wendel. 

MIST

Dette er avdeling miljøsikkerhet og strålevern (MIST).

Les mer