LA RADIOATTIVITA AMBIENTALE IN PIEMONTE

Transcript

1 LA RADIOATTIVITA AMBIENTALE IN PIEMONTE Rapporto anni Mauro Magnoni e Laura Porzio Torino, 21 dicembre 2010 Museo Scienze Naturali

2 Autori e collaboratori Autori dei testi Luca Albertone, Maria Clivia Losana, Mauro Magnoni, Laura Porzio Coordinamento tecnico Mauro Magnoni Responsabile Struttura Semplice Radiazioni Ionizzanti Laura Porzio Responsabile Struttura Semplice Siti Nucleari Responsabile scientifico Giovanni d Amore Responsabile Dipartimento Tematico Radiazioni Arpa Piemonte Via Jervis Ivrea (TO) Hanno collaborato: Stefano Bertino, Brunella Bellotto, Donatella Bianchi, Giuliana Garbarino, Sonia Gastaldo, Maura Ghione, Antonio Iacono, Roberta Olivetti, Paolo Giacomo Rabbia, Alessandra Scarcelli, Rosamaria Tripodi

3 Sommario La radioattività ambientale in Piemonte I siti nucleari Il controllo del rischio radiologico diffuso sul territorio Stime dosimetriche

4 La radioattività ambientale in Piemonte Nello studio della radioattività ambientale si è soliti distinguere 2 comparti: a) Le matrici ambientali b) Le matrici alimentari

5 La rete di monitoraggio della radioattività ambientale regionale/nazionale Matrici ambientali Rateo di dose γ in aria (µgy/h, µsv/h) Particolato atmosferico Deposizione umida e secca al suolo Acque superficiali e sedimenti fluviali (DMOS) Suolo

6 Il rateo di dose γ E la tipologia di misura di radioattività ambientale più semplice: può essere effettuata anche con strumentazione poco sofisticata (contatori Geiger-Mueller) ed è il principale indicatore di eventuali anomalie ambientali

7 Il rateo di dose γ I livelli medi di tale parametro sono noti e possono essere calcolati a partire dalla conoscenza della radioattività (naturale e artificiale), presente nei suoli + il contributo dei raggi cosmici µgy/h

8 La rete γ di allerta E però importante controllare le fluttuazioni nel tempo di questa grandezza, poiché un suo aumento improvviso può essere l indizio di qualche anomalia o incidente, anche remoto Per questo è stata costituita la Rete di Allarme Gamma ARPA Piemonte (RAGAP)

9 La rete γ di allerta Delta rateo di dose (nsv/h) y = x R 2 = mm pioggia (cumulativi)

10 Il particolato atmosferico Il monitoraggio in continuo della radiazione γ non è tuttavia sufficiente a garantire completamente dall assenza di contaminazioni atmosferiche di tipo artificiale. La sensibilità tipica dei sensori gamma impiegati, (5 nsv/h), non è in grado di apprezzare, la presenza in aria di basse concentrazioni (0,1 Bq/m 3 ) Per questo motivo, accanto alla misura della dose γ viene normalmente affiancata la misura diretta dei radionuclidi presenti in aria. Tale misura (spettrometria γ e α/β totale) viene eseguita tramite il prelievo su filtri di cellulosa, eseguito grazie a una pompa ad alto volume, del particolato presente in sospensione nell aria.

11 Il particolato atmosferico Andamento Andamento dell'attività della alfa Minima totale, Attività beta Rivelabile totale e del per Be-7 Cs-134, nel Cs-137 particolato e I-131 atmosferico - Anni prelevato a Ivrea - Anni ,E-05 3,E-05 2,E-05 2,E-05 1,E-05 5,E-06 0,E+00 nov-09 nov-05 gen-06 mar-06 mag-06 lug-06 set-06 nov-06 gen-07 mar-07 mag-07 lug-07 set-07 nov-07 gen-08 mar-08 mag-08 lug-08 set-08 nov-08 gen-09 mar-09 mag-09 lug-09 set-09 M.A.R. Cs-134 M.A.R. Cs-137 M.A.R. I /01/ /02/2006 M.A.R. Bq/m3 02/03/ /04/ /05/ /06/ /07/ /08/ /09/ /10/ /11/ /12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /07/ /08/ /09/ /10/ /11/ /12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /07/ /08/ /09/ /10/2008 1,E-01 1,E-02 1,E-03 1,E-04 1,E-05 Bq/m3 02/11/ /12/2008 Attività alfa Attività beta Attività Be-7

12 La deposizione umida e secca (Fallout) Concentrazione di Cs-137 nel fallout a Ivrea - Anni ,50 0, , ,35 0, , , ,15 0,10 0 0, ,00 nov-05 gen-06 mar-06 mag-06 lug-06 set-06 nov-06 gen-07 mar-07 mag-07 lug-07 set-07 nov-07 gen-08 mar-08 mag-08 lug-08 set-08 nov-08 gen-09 mar-09 mag-09 lug-09 set-09 nov-09 Bq/m2 mm Cs-137 precipitazioni

13 La deposizione umida e secca (Fallout) E un tipo di misura estremamente sensibile, anche se necessita di un lungo tempo di campionamento (1 mese) Si può stimare che gli attuali livelli di 137 Cs misurati nel fallout corrispondano a concentrazioni in aria < 0,5 µbq/m 3 Oltre a misure mensili di spettrometria γ, vengono effettuate anche misure semestrali di 90 Sr e Plutonio

14 Andamento nel tempo del fallout Concentrazione di Cs-137 nel fallout - Andamento nel corso degli anni 0,45 In Italia.. 0,40 0,35 A Ivrea 0,30 Bq/m2 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,

15 Acque superficiali e sedimenti (DMOS)

16 Bq/kg Bq/kg Acque superficiali e sedimenti 0 (DMOS) Concentrazione di I-131 nel DMOS - Anni Concentrazione di Cs-137 nel DMOS - Anni Ticino Trecate Po San Sebastiano Ticino Trecate Po San Sebastiano Po Po Casale Casale M.to M.to Dora Dora Baltea Baltea Quassolo Quassolo Dora Dora Baltea Baltea Ivrea Ivrea Radionuclidi artificiali di varia origine: ambientale ( 137 Cs Chernobyl) o ospedaliera ( 131 I) I S I Seme emestre stre II II Semestre Semestre I Semestre I Semestre II II Semestre Semestre I Semestre I estre II II Semestre Semestre I Semestre I Semestre II Semestre II Semestre

17 Suolo Si parte dalla conoscenza della situazione post- Chernobyl (studio del 1998) 137 Cs nei suoli del Piemonte: le aree a più elevata contaminazione coincidono quasi esattamente con quelle in cui si sono avute intense precipitazioni durante il passaggio in Piemonte della nube radioattiva di Chernobyl (30 aprile 6 maggio 1986)

18 Suolo Strato superficiale 0-5 cm Distribuzione concentrazione superficiale Cs137 nei Rielaborando i dati ottenuti da questo studio e suoli riportandoli ai nostri giorni, si può ricavare un dato 35,00% più indicativo dell attuale contaminazione superficiale 30,00% dei suoli del Piemonte Si 25,00% riesce infatti a ricavare l attuale distribuzione dei 20,00% livelli di 137 Cs nei suoli, espressi in termini di concentrazione 15,00% di attività (Bq/kg) presente nello strato 10,00% superficiale del terreno (0-5) cm, suddivisa 5,00% per classi di concentrazioni 0,00% < > 400 Bq/kg

19 Suolo in profondità Bq/m2 1,8E+04 1,6E+04 1,4E+04 1,2E+04 1,0E+04 8,0E+03 6,0E+03 4,0E+03 t= ,0E+03 0,0E+00 Concentrazione di Cs-137 in profondità nel suolo di Albareto Superiore (BI) - Anni I radionuclidi migrano in profondità lentamente Durante questo processo la distribuzione (cioè il profilo verticale di concentrazione) si modifica Il processo è molto lento ed è governato, in prima approssimazione, dell equazione di convezionedispersione I semestre 2006 II semestre 2006 I semestre 2007 II semestre 2007 I semestre 2008 II semestre 2008 I semestre 2009 II semestre 2009

20 La rete di monitoraggio della radioattività ambientale regionale/nazionale Matrici alimentari Latte e derivati Carne Cereali e derivati Ortaggi e frutta Acqua potabile Altri alimenti (miele, funghi, alimenti per l infanzia, vino, uova, ecc.)

21 Gli alimenti Gli alimenti maggiormente rilevanti, dal punto di vista della radioprotezione sono, in ordine di importanza: a) Latte (e derivati) b) Carne

22 Gli alimenti Ciò in ragione non solo della dieta tipo, che prevede un largo consumo di questi alimenti, ma anche e soprattutto perché tali matrici sono particolarmente vulnerabili in caso di dispersione nell ambiente di radionuclidi Il percorso foraggio mucca latte può determinare una concentrazione, talvolta notevole, dei radionuclidi

23 Gli alimenti Concentrazione di Cs-137 nella carne bovina di un macello del Canavese - Anni Concentrazione di Cs-137 nel latte di cascina - Anni , ,25 6 0,20 Bq/kg 5 4 Bq/kg 0,15 3 0,10 2 0, gen 0,00 feb gen feb mar apr mar mag apr giu lug mag giu lug ago ago set set ott nov ott dic nov dic

24 Altri alimenti Bq/kg Concentrazione di Cs-137 nei funghi porcini (Boletus Edulis) e nel miele (castagno, millefiori e montagna) analizzati negli anni Tracce, più o meno consistenti di 137 Cs si trovano anche in altre matrici alimentari, di più limitato consumo funghi miele

25 Acqua potabile Controllo sistematico (ai sensi della Legge 31/2001) Analisi di screening α e β totale (livelli di riferimento OMS: 0,5 Bq/l per α totale e 1 Bq/l per β totale) Livelli di approfondimento ARPA Piemonte: 0,1 Bq/l per α totale e 1 Bq/l per β totale

26 Studi radioecologici Andamenti temporali Concentrazione di Cs-137 nel DMOS prelevato sul fiume Po - Andamento nel corso degli anni Analizzando fisico i dati (anni) degli ultimi efficace vent anni (anni) si èambientale osservata una (R 2 ) 1,2 50,025 sensibile diminuzione della radioattività artificiale (anni) depositatasi 1400 sul 45 territorio piemontese in seguito all incidente di Chernobyl (1986). Tale diminuzione è dovuta sia al decadimento fisico degli elementi 40Fallout 1,0 30 6,72 8, ,92 0,02 radioattivi, sia alla diluizione nell ambiente e alla penetrazione in 35 profondità nel suolo 30 7,54 10,07 0, ,8 DMOS Per quantificare 30 questo fenomeno 6,70 si può introdurre 8,62 un tempo 0,76 di 0, dimezzamento efficace, così definito: 800 Bq/kg Bq/kg acqua Bq/kg Matrice DMOS Casale S.Sebastiano 20Acqua 0,6 Viverone 150,01 Sedimento 10 0,4 Viverone Concentrazione di Cs-137 nel latte di cascina - Andamento nel corso degli anni Concentrazione di Cs-137 nel Lago di Viverone (BI) - Andamento nel corso degli anni 5 0,005 1 / 2 fis 1 / 2amb Pesce 0 0,2 Viverone 30 3,78 4, t1 / 2eff = Casale M.to fis S.Sebastiano + 1 / 2amb Espo. (Casale M.to) Espo. (S.Sebastiano) 0 0 Latte di cascina 0,0 Tempo dimezz Tempo dimezz. t t 4,44 3,14 1 / 2 8, t t Tempo dimezz. 5,21 3,50 11,82 Correlazione acqua sedimento pesce Espo. (sedimento) Espo. (pesce) Espo. (acqua) Bq/kg sedimento pesce 0,91 0,83 0,92 0,78

27 Studi radioecologici Zone ad elevata contaminazione Concentrazione di Cs-137 in alcune matrici significative - Anni Concentrazione di Cs-137 in alcune matrici significative - Anni Bq/kg Bq/kg Capriolo BI Latte vaccino crudo BI Latte vaccino crudo VCO Latte vaccino crudo TO Miele BI Miele NO Miele VC valore massimo valore medio Latte caprino crudo BI Cinghiale BI-VCO Funghi BI Funghi TO Funghi VCO valore massimo valore medio

28 Il controllo del territorio Tipologia dei ritrovamenti di sorgenti di radiazioni ionizzanti - Anni (totale ritrovamenti 24) Esiste un rischio radiologico diffuso sul territorio Monitoraggio depositi di rottami e fonderie (ex art. 157 del D. Lgs. 230/95) Ritrovamenti di sorgenti di radiazioni ionizzanti 8% 8% 8% 17% 17% 42% ritrovamenti in rifiuti urbani parafulmini ancora installati dispositivi in apparecchiature in uso altro ritrovamenti in rottami metallici di provenienza italiana ritrovamenti in rottami metallici di provenienza estera