Utredning av FOI:s metod för bestämning av totaldeponering av radionuklider

Insamling och mätning av deposition av radioaktiva ämnen ingår som en del av övervakningen av strålningsmiljön i Sverige. Insamling av deposition sker vid fyra av de sex nationella luftfilterstationerna. Nederbörden samlas in via en tratt monterad på stationens tak och får sedan passera en kolonn med jonbytarmassa av an- och katjontyp. Kolonninnehållet inaskas och mäts med gammaspektrometri och totalt deponerad aktivitet av gammastrålande radionuklider kan då bestämmas. I den metod som används vid FOI idag separeras inte an- och katjonbytarmassan innan mätning och det skulle det vara av intresse att ersätta de separata an- och katjonmassorna med en jonbytarmassa av kombinationstyp. Inför ett eventuellt byte av metod har effektiviteten hos två olika typer av jonbytarkolonner undersökts, dels för den typ av jonbytarkolonn som används idag samt för en kolonn med enbart en jonbytarmassa av kombinationstyp. Undersökningen har främst skett i nedskalade laboratorieförsök anpassade för att motsvara vanligt förekommande regnvattenvolymer vid de svenska stationerna, dessutom har båda typerna av kolonn använts parallellt vid stationen i Kista. För att undersöka eventuella förluster av aktivitet vid inaskning av kolonnmaterialet har mätningar skett före och efter inaskning. Dessutom har inaskning av kolonner märkta med endast radioaktivt jod har skett vid olika temperaturer för att undersöka eventuella förluster och dess temperaturberoende. Denna rapport redovisar resultaten från dessa försök. Resultaten visar att insamlingseffektiviteten för båda typerna av jonbytarkolonn har en hög insamlingseffektivitet, >85 % för an- katjonbytarmassan för de flesta testade radionukliderna, insamlingseffektiviteten är något sämre för jonbytarmassan av kombinationstyp, speciellt för rutenium och tellur. Nuklider i oxidform kan passera kolonnen, och för att sorbera dessa kan kolonnerna behöva kompletteras med ytterligare ett material. Förlust av 131I är >30 % vid inaskning i 240ºC för båda kolonntyperna, redan vid inaskning vid 60ºC ses tydliga förluster av aktivitet. Om noggrann kvantifiering av radioaktivt jod är av betydelse bör kolonnmaterialet mätas innan inaskning, och kalibrering för denna nya typ av mätningar är därmed nödvändig. För en fullständig kartläggning av metodens effektivitet bör försök med större nederbördsmängder utföras. Kunskap om radioaktivitetens kemiska form i nederbörden saknas och kan behöva utredas. I bilaga 1 redovisas den prototyp för ursköljning av nederbördstratten som tagits fram.