Dosisschattingen J79 motoren
Q1-2011 docenten & leerlingen ROC

Versie 1.0

Datum
Status

1 juni 2011
DEFINITIEF

DEFINITIEF | Dosisschattingen J79 motoren | 1 juni 2011

Colofon

Bedrijfsgroep Gezondheidszorg
CEMG\Cluster Stralingshygiëne
Cluster Stralingshygiëne
Noodweg 37, Hilversum
Postbus 155
3769 ZJ Loosdrecht
Contactpersoon

Ing. T.P. Kuipers
Senior adviseur straling
T 035-5774533
MDTN *06 5774533
M 06-51068767
tp.kuipers.01@mindef.nl

Versie
Opdrachtgever
Auteur(s)
Projectnummer

1.0
Projectteam J79 motoren
Opgesteld door Bureau SBD en Cluster Straling
11-0001

Pagina 2 van 63

Inhoud
1

Distributielijst...................................................................................................... 4

2

Voorwoord ........................................................................................................... 5

3

Samenvatting en conclusie .................................................................................. 5

4

Inleiding .............................................................................................................. 6

5

Meetmethoden..................................................................................................... 7
5.1 Inwendige dosimetrie .......................................................................... 7
5.2 Uitwendige dosimetrie ......................................................................... 8
5.2.1 Actieve dosimetrie ......................................................................... 8
5.2.2 Passieve dosimetrie ....................................................................... 8

6

Resultaten ........................................................................................................... 9
6.1 Inwendige dosimetrie .......................................................................... 9
6.2 Uitwendige dosimetrie ........................................................................13
6.2.1 Actieve dosimetrie ........................................................................13
6.2.2 Passieve dosimetrie ......................................................................14
6.3 Jaardosis...........................................................................................16

7

Conclusie ........................................................................................................... 17

8

Discussie ........................................................................................................... 17

9

Referentielijst.................................................................................................... 18

10

Bijlagen ............................................................................................................. 19

Pagina 3 van 63

1

Distributielijst

Kopieën (hardcopy) van dit rapport gaan naar:
LTKOL Ing. M. Beijen
Adres: MPC58A
NL
Postbus 90822
2509 LV Den Haag

(1x)

Ing. H. Willems
Adres: MPC91A
NL
Postbus 77
4630 AB Hoogerheide

(1x)

Ing. P. Rugebregt
Adres: Noodweg 37
NL
1213 PW Hilversum

(3x)

A.S. de Koning, arts
Adres: Noodweg 37
NL
1213 PW Hilversum

(1x)

Pagina 4 van 63

2

Voorwoord

Dit rapport bevat de beschrijving van de verschillende metingen aan de J79 straalmotoren en
dosisschattingen. Het is mede de bedoeling van dit rapport om alle voor de uitgevoerde
metingen gebruikte documentatie vast te leggen. Dit heeft tot gevolg dat een deel van dit
rapport niet makkelijk toegankelijk is voor niet-stralingsdeskundigen. Om die reden is voor de
minder in de stralingshygiëne ingevoerde lezer een samenvatting opgenomen.

3

Samenvatting en conclusie

De plaatsing van J79 straalmotoren bij Regionale Opleidingscentra (ROCa) heeft geleid tot
blootstelling aan ioniserende straling van zowel docenten als leerlingen door de radioactieve
thoriumhoudende casing. Er is een eerste inventarisatie gemaakt door het Bureau
Stralingsbeschermingsdienst (SBD) die bestaat uit stralingsmetingen en interviews met
docenten. De resultaten in dit rapport bestaan uit actieve en passieve bepaling van de externe
bestraling van zowel docenten als leerlingen. Ook is een rekenkundige bepaling van de
inwendige dosis gedaan door te bepalen wat de inhalatiedosis is van radon en thoron afkomstig
uit de casing van de J79 straalmotor. Om de verdere inwendige dosis te bepalen als gevolg van
ingestie of inhalatie van radioactieve deeltjes zijn aan de casing besmettingsmetingen gedaan
door middel van veegproeven.
De totale effectieve dosis per jaar is bepaald door de som te nemen van de producten van de
stralingszoneverblijftijd en het effectieve dosistempo per zone. De resultaten van deze
conservatieve effectieve jaardosesberekeningen leveren geen overschrijding van de wettelijke
limieten op. De inhalatiedosis als gevolg van radon en thoron is te verwaarlozen. De ingestieen inhalatiedosis ten gevolge van afveegbare radioactieve besmettingen zijn eveneens te
verwaarlozen. De resultaten van de besmettingsmetingen vallen binnen de wettelijke limieten.
Ook vallen de equivalente huid- en equivalente ooglensdoses binnen de wettelijke limieten.

Pagina 5 van 63

4

Inleiding

Op 18 november 2011 is Defensie benaderd door het ROC te Maastricht over
mogelijke gezondheidsrisico’s van de voor lesdoeleinden bestemde J-79 straalmotor.
Defensie heeft naar aanleiding van deze melding uit Maastricht een aantal acties
ondernomen welke zijn beschreven in de brief aan de Tweede Kamer van 26
november 2010. Eén van de maatregelen betrof een eerste snelle inventarisatie van
de mogelijke stralingsrisico’s door de SBD.
De J79 straalmotoren waren tot de jaren tachtig bij Koninklijke Luchtmacht in
gebruik in de F104-Starfighter. Na het afstoten van dit type gevechtsvliegtuig zijn
enkele van de motoren in bruikleen gegeven aan scholen voor onderwijsdoeleinden
ten behoeve van de opleiding tot vliegtuigmonteur. Verder zijn enkele motoren
beschikbaar gesteld aan musea.
De mogelijke risico’s op schade voor de gezondheid zijn gebaseerd op de
aanwezigheid van radioactief thorium (232Th en 230Th) in het omhulsel (casing) van
de compressor van de straalmotoren. Dit rapport gaat niet in op de risico’s van het
ook in de motoren aangetroffen asbest.
De bevindingen van de SBD zijn gedocumenteerd in vier rapporten (zie Bijlage 1).
De rapporten zijn aangeboden aan de VROM inspectie en Arbeidsinspectie met de
kanttekening dat de rapporten vanwege de geboden snelheid een eerste
inventarisatie hebben opgeleverd en dat voor een goede inventarisatie aanvullende
metingen noodzakelijk zijn.
Dit rapport bevat een uitgebreide verslaglegging van de metingen die zijn verricht
aan de J-79 motoren die aanwezig waren bij verschillende ROCa ten behoeve van
lesdoeleinden.

Pagina 6 van 63

5

Meetmethoden

5.1

Inwendige dosimetrie

Om een indicatie te krijgen van de inwendige stralingsdosis als gevolg van het innemen van
radioactieve partikels, zijn veegproeven van de casing genomen. De veegproeven zijn
uitgevoerd met Wattman filterpapiertjes, zowel droog als nat. Het veegrendement van een
gemiddelde, natte veegproef wordt geschat op 10%. De massafractie thorium in de legering
ligt, volgens de fabrikant van de straalmotoren, tussen 2% en 4%. In onze berekeningen gaan
we uit van 4%. Het geveegde oppervlak per veegproef is 10 cm2. De twee series, nat en droog,
van elk tien veegproeven worden uitgevoerd met ronde Wattman filters (Ø 55 mm) en een
kleine hoeveelheid water.
De veegproeven zijn zo genomen dat er voor de blootstelling tijdens de werksituatie
representatieve oppervlakken geveegd worden. Dit houdt in dat er een oppervlak geveegd
wordt waar direct fysisch contact mee is geweest of kan zijn geweest en geen laklaag aanwezig
is. Na het vegen zijn de monsters in een afsluitbaar plastic zakje gedaan welke zijn voorzien van
een unieke barcodesticker. Ook is er schraapsel van de casing verzameld en gemeten.
De monsters zijn gemeten op een, voor het gebruikte veegproefmateriaal gekalibreerde en
geschikte gammaspectrometrie-opstelling.
Om een hoger meetrendement te behalen zijn de monsters (disks) bovenop elkaar gelegd
(samengedrukt om een enkel filtergeometrie na te bootsen) of is de meettijd van de meting
verlengd. De monsters zijn daarbij in hun zakjes gebleven om kruisbesmetting te voorkomen.
De volledige gammaspectrometrierapporten per droog en nat monster zijn bijgevoegd (zie
Bijlage 2). Ook zijn er soortgelijke veegproeven genomen en gemeten met behulp van een
1
Liquid Scintillation Counter (LSC ).
232
In de vervalreeks van thorium ( Th en 230Th) komt radon (220Rn en 222Rn) voor. Radon is
gasvormig bij kamertemperatuur waarbij de mogelijkheid bestaat dat dit gas uit de casing
emaneert2. Er bestaat dan een mogelijkheid dat dit gas geïnhaleerd wordt waarbij de
betreffende persoon inwendig blootgesteld wordt. De stralingsdosis als gevolg van deze
radonblootstelling is rekenkundig benaderd bij de resultaten.

1
2

Packard Tri-Carb 2900TR, S/N 423001
Met emanatie wordt hier bedoeld het vrijkomen uit de materiaalmatrix van bij kamertemperatuur gasvormige radioactieve isotopen

Pagina 7 van 63

5.2
5.2.1

Uitwendige dosimetrie
Actieve dosimetrie

Om een indicatie te krijgen van de uitwendige stralingsdosis te krijgen, zijn naast de
eerste inventarisatiemetingen, aanvullende stralingsmetingen uitgevoerd. De
dosistempi rondom de casing van een J79 straalmotor zijn gemeten met een
gekalibreerde bèta- en gammadosistempomonitor (Victoreen 190SI, S/N 332, met
probe 489-110D, S/N 112) op een statief, waarbij de Victoreen 190 was ingesteld
op de integratiemodus. De Victoreen is gekalibreerd in Hp(10).
De omgeving rondom de casing wordt, op een vaste hoogte (h) van de middellijn
van de cilindrische J79 straalmotor, door middel van deze bèta- en
gammadosistempomonitor in kaart gebracht met behulp van een afstandenmatrix.
De metingen worden dubbel uitgevoerd i.e. met en zonder afscherming (1 cm dik
perspex) voor bètastraling om de verhouding tussen het bèta- en
gammadosistempo vast te kunnen stellen. Ter correctie van de brutometingen is het
achtergrondstralingniveau gemeten, ook op hoogte h, op een voldoende afstand
(>10 meter) van de casing of andere stralingsbronnen.
5.2.2

Passieve dosimetrie

Om een indruk te krijgen van de huiddosis, Hs(0,07) ICRU, van de ooglensdosis,
Hp(3) ICRU en, ter aanvulling van de al met een actieve persoonsdosismeter
gemeten persoonsdosis, Hp(10) ICRU, is besloten ook te meten met passieve
persoonsdosismeters gedurende een langere tijd (4 weken). Deze metingen zijn
3
uitgevoerd met TLD’s . De huiddosis en de persoonsdosis worden respectievelijk
oppervlaktedosis en dieptedosis genoemd.
De persoonsdosismeters zijn op fantomen (handfantoomdikte 7 cm,
lichaamsfantoomdikte 18 cm) gehangen ter correctie van de afwezigheid van
4
backscatter van een menselijk lichaam.
Ook is op twee plaatsen op voldoende afstand van de straalmotoren (>10 meter)
met twee TLD´s het achtergrondstralingniveau gemeten op dezelfde hoogte h. De
TLD’s zijn betrokken en uitgelezen bij NRG (Arnhem).

3

TLD: een thermoluminescentiedosismeter meet cumulatief diverse soorten straling door veranderingen in het
stralingsgevoelige materiaal te meten met behulp van thermoluminescentie
4
weerkaatsing van fotonen

Pagina 8 van 63

6

6.1

Resultaten

Inwendige dosimetrie

Uit de interviews met de docenten bleek dat er geen verspanende handelingen zijn verricht aan
de casings. Dit betekent dat er, actief, geen thoriumhoudend stof geproduceerd is. Wel is het
mogelijk dat er door slijtage of corrosie van de casing stofdeeltjes ontstaan. Om dit aan te
tonen zijn er veegproeven gedaan aan de casings om de aanwezigheid van dergelijke
afveegbare thoriumhoudende deeltjes vast te stellen, zie Tabel 1, Tabel 2 en Tabel 3. De
gemiddelde activiteit is gewogen gemiddeld aan de hand van de abundantie van gammaenergieën per isotoop. In Bijlage 2 staan de methodieken en resultaten van deze veegproeven
uitgebreid weergegeven.
Tabel 1 Gewogen gemiddelde 232Th activiteit gemeten met gammaspectrometrieopstelling
Monster

1 (droog)

Gewogen gemiddelde
232
Th activiteit per
veegpapiertje [Bq/disk]

Onzekerheid
in gewogen gemiddelde
232
Th activiteit [%]

ND*

ND

2
ND
3
3.06E-02
4
5.45E-02
5
6.22E-02
6
1.34E-02
7
3.23E-02
8
3.06E-02
9
4.91E-02
10
4.05E-02
* ND betekent niet detecteerbaar

ND
29.09
33.94
28.58
34.22
24.68
40.54
8.18
15.52

Uit de resultaten in Tabel 1 blijkt dat de afveegbare besmettingen gemiddeld een factor 125 (bij
een veegoppervlakte van 10 cm2 per veegproef) onder de besmettingsgrens van 0,4 Bq/cm2
voor α-emitters zit.

Pagina 9 van 63

Tabel 2 Gewogen gemiddelde 232Th activiteitsconcentratie
Monster

Gewogen gemiddelde 232Th
gammaspectrometrisch bepaalde
activiteitsconcentratie [Bq/gram]

Onzekerheid in gewogen
gemiddelde 232Th activiteit
[%]

Schraapsel
J79

1.41E+01

1.81

Uit Tabel 2 blijkt dat het verzamelde schraapsel (massa: 0,788 gram) een
thoriumactiviteitsconcentratie heeft van 14,1 Bq per gram gemeten met een
gammaspectrometrie-opstelling.
Het schraapsel is ook gemeten in een LSC. Er is 0,2 gram schraapsel bij 10 ml LLTcocktail gedaan en gemeten gedurende 180 minuten in de LSC. Het rendement is
geschat op 40% aan de hand van de tSIE, deze was voor deze meting 629. De
activiteitsconcentratie aan de hand van deze meting is berekend op 311 Bq per
gram.
Tabel 3 Activiteitsbepaling LSC
Monster

Met LSC bepaalde activiteit per
monster waarbij geldt η=50%
[Bq/monster]

1 (droog)

0.37

1 (nat)
2 (droog)
2 (nat)
3 (droog)
3 (nat)
4 (droog)
4 (nat)
5 (droog)
5 (nat)

0.03
0.13
0.53
0.07
0.23
0.07
0.23
0.03
0.23

Het veegoppervlak per monster bedraagt 10 cm2. Uit Tabel 3 blijkt dan dat monster
2 (nat) boven de besmettingsgrens van 0,4 Bq/cm2 voor α-emitters uitkomt.

Pagina 10 van 63

Dosisberekening geëmaneerde isotopen
Bij het thoriumproductieproces wordt thorium chemisch gescheiden van andere materialen. We
nemen aan dat bij dit proces 230Th en 232Th chemisch niet te onderscheiden zijn en dat beide
5
isotopen zich dan ook in de casing bevinden. De vervalschema’s van deze isotopen geven aan
dat 232Th en 230Th vervallen naar respectievelijk 220Rn (thoron) en 222Rn (radon). Deze isotopen
zijn gasvormig bij kamertemperatuur en kunnen emaneren uit het dragermateriaal. De
porositeit van het betreffende materiaal, hier de legering, is hierbij de belangrijkste parameter.
In de wetenschappelijke literatuur is geen emanatiefactor bekend van metaalachtige legeringen,
6
echter wel van bouwmaterialen zoals beton. De structuur van de legering is zo gesloten dat
deze (veel) minder poreus is dan menig bouwmateriaal. Toch stellen we bij de berekening7 van

& ) van 220Rn en 222Rn gelijk aan die van beton , namelijk 1,1 Bq/h per m2.
de emanatie ( P
8

Aannames:
- de fractie geëmaneerde activiteit en geïnhaleerde activiteit is 1 (100%)
- de werkruimte wordt geventileerd (λ=0,25 h-1)
- de dosisconversiecoëfficiënt voor 220Rn ( DCC 220

Rn

- de dosisconversiecoëfficiënt voor 222Rn ( DCC 222

Rn

) is: 40 nSv/h per Bq/m3
) is: 9 nSv/h per Bq/m3

- het ademdebiet van een huisbewoner wordt gelijk gesteld aan die van een ROC-leerling
- de emanatiefactoren van 220Rn en 222Rn zijn gelijk
- na emanatie verdeelt het radon zich instantaan homogeen over de werkruimte
- het volume van de werkruimte ( Vhal ) is 300 m3
- alle dochternucliden in de casing zijn in evenwicht met elkaar
-

t1
2

-

, fys ,222Rn

en t 1
2

, fys ,220Rn

zijn resp. 3,825 dagen en 55,6 seconden

λ fys , Rn en λ fys , Rn zijn resp. 0,008 h-1 en 45 h-1
222

220

- de conservatieve leerlingverblijftijdsfactor ( f v ) van 600 verblijfsuren per studiejaar

5
6
7
8

Radionucliden, A.S. Keverling Buisman, 2e druk, augustus 2007
Exposure to natural radioactivity in the Netherlands: the impact of building materials, 2010, P. de Jong, Arnhem, The Netherlands
worst case scenario berekening
Exposure to natural radioactivity in the Netherlands: the impact of building materials, 2010, P. de Jong, Arnhem, The Netherlands

Pagina 11 van 63

Met behulp van de volgende formules en bovenstaande aannames is de totale
effectieve inhalatiedosis per jaar als gevolg van radonblootstelling berekend, als
ware de casing van beton.
1)

Asp = n ⋅ f atoom ⋅ λ 232 Th ⋅

NA
M
9

De specifieke activiteit van 232Th van beton is 0,018 Bq/g . De berekende specifieke
activiteit van 232Th in de casing is 108 Bq/g volgens Formule 1), ervan uitgaande dat
de legering 4% 232Th bevat. Uit de veegproefmetingen van schraapsel komt een
specifieke 232Th activiteit van 14,1 Bq/g naar voren. De oorzaak van het verschil
tussen de berekende en gemeten waarde kan liggen in niet-representatief
schraapsel (veel lak, weinig “casing”), een lagere 232Th massafractie dan door de
fabrikant vermeld (<4%) of door een corrosiesnelheidsverschil tussen magnesium,
aluminium en thorium. Het verschil tussen de specifieke 232Th activiteit in beton en
in de casing is een factor 6020.

P&
λ f ,222Rn + λvent ⋅ Vhal

2)

Aconc ,eq ,222Rn =

(

)

3)

Aconc ,eq ,220Rn =

P&
λ f ,220Rn + λvent ⋅ Vhal

(

)

In formule 2 en 3 zijn de insteltijden voor de evenwichten op oneindig gesteld. De
eenheid van de activiteitsconcentratie is Bq/m3.
4)

∑ E& = f ⋅ (DCC
v

222

Rn

⋅ Aconc ,eq,222Rn + DCC 220 Rn ⋅ Aconc ,eq ,220Rn

)

De totale effectieve inhalatiedosis als gevolg van radoninhalatie per jaar per ROCleerling is, ongecorrigeerd voor de specifieke activiteit, 4 nSv per jaar.
Om de dosisvergelijking tussen beton en casing te corrigeren voor de specifieke
activiteit van 232Th wordt de totale effectieve inhalatiedosis met de verschilfactor
6020 vergroot zodat de totale effectieve dosis uitkomt op 22 µSv/jaar als de casing
gemaakt zou zijn van beton.
De emanatie van 222Rn en 220Rn uit de casing ligt factoren lager doordat de structuur
van de casing veel dichter (niet-poreus) is dan het zeer poreuze beton.

9

Exposure to natural radioactivity in the Netherlands: the impact of building materials, 2010, P. de Jong, Arnhem,

The Netherlands

Pagina 12 van 63

6.2
6.2.1

Uitwendige dosimetrie
Actieve dosimetrie

De ruwe meetresultaten staan vermeld in een afstandenmatrix met gamma- en
bètadosistemponiveaus in Bijlage 4.
De resultaten van deze uitgebreide metingen zijn visueel samengevat in Figuur 1. Om het figuur
compleet te maken zijn interpolaties tussen meetwaarden toegepast.

Contourplot compressor J79
[microSv/uur]
300
200
150

30-35

100
25-30

50
30

20-25

10
0
J79 compressor

Z [cm]

15-20

-37.5
10-15
-75
-84

5-10

-104
-124
-174
-224
-247

90
12
0
15
0
18
0
20
0
21
0
24
0

60

55

50

0
10
30

-2
5

-5
5

-2
00
-1
50
-1
20
-1
00
-6
0

-374

X [cm]

Figuur 1 Contourplot compressor J79

Pagina 13 van 63

0-5

6.2.2

Passieve dosimetrie

Met behulp van TLD’s is de omgeving rondom een casing in kaart gebracht.
Gedurende een maand zijn op voor blootstelling relevante locaties TLD’s
opgehangen in het stralingsveld rondom de casing. Zo zijn voor de
huiddosisbepaling (oppervlaktedosis) de TLD’s op de casing gehangen (afstand 0
cm), voor de ooglensdosisbepaling, Hp(3) ICRU, zijn de TLD’s op een afstand van 30
cm opgehangen en voor de persoonsdosismeting (dieptedosis) zijn de TLD’s op een
afstand van 50 en 100 cm opgehangen.
Na een maand zijn de TLD’s uit het stralingsveld gehaald en verzonden naar de
10
dosimetriedienst van NRG om uitgelezen te worden. De meetresultaten voor
oppervlaktedosis en dieptedosis staan weergegeven in Tabel 4. De effectieve
meettijd van deze meting was 28 dagen (14 maart 2011 t/m 11 april 2011).
Tabel 4 Meetresultaten omgevingsdosimetrie TLD’s

H S (0,07 )

H p (10 )

H& S (0,07 )

H& p (10) passief

H& p (10)actief

[mSv]

[mSv]

[µSv/uur]

[µSv/uur]

[µSv/uur]

(55,0)
9.14
(20,0)
32.14
(40,20)
7.18
(40,20)
5.93
(30,80)
0.43
(30,80)
0.44
(0,120)
0.28
(0,120)
0.25
achtergrond
0.01
achtergrond
0.01
*ng staat voor ‘niet gemeten’

6.72
7.65
2.24
2.24
0.41
0.41
0.26
0.23
0.01
0.01

13.60
47.83
10.68
8.82
0.64
0.65
0.42
0.37
0.01
0.01

10.00
11.38
3.33
3.33
0.61
0.61
0.39
0.34
0.01
0.01

ng*
32.63
11.78
11.78
2.71
2.71
0.81
0.81
ng
ng

badgenummer
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

TLD-locatie
(X,Z)

Hand
Het equivalente huiddosistempo, 48 µSv per uur, wordt grotendeels veroorzaakt
door α- en β-deeltjes gezien de afnemende ratio Hs(0,07) en Hp(10) bij een
toenemende afstand tussen de casing en de TLD. De werkzaamheden van de
leerlingen en de docenten op of aan de casing zijn met de hand uitgevoerd.
Terugrekenend vanuit de equivalente handdosislimiet per jaar voor een lid van de
bevolking (50 mSv/jaar), moeten de handen van een persoon meer dan 1000 uren
per jaar direct op de casing hebben gerust. De tijdsduur van de werkzaamheden
11
gedaan direct op of aan de casing is minder dan 1000 uren per jaar geweest . Het
is dan ook zeer onwaarschijnlijk dat een ROC-leerling of -docent aan een
limietoverschrijdende waarde voor equivalente handdosis is blootgesteld.

10

NRG: Nuclear Research Group (www.nrg.eu)

11 Art. 49 Besluit stralingsbescherming, equivalente huiddosislimiet: 50 mSv/jaar voor een lid van de bevolking

Pagina 14 van 63

Ogen
De resultaten van de meting van de equivalente huiddosis met een TLD, gekalibreerd om
Hs(0,07) te meten, zijn representatief voor de equivalente ooglensdosis Hp(3) volgens R.
12
Behrens et al. Het equivalente ooglensdosistempo, Hp(3), is dan gemiddeld 14 µSv per uur.
Ook hier geldt dat een leerling of docent meer dan 1000 uren aan de casing moet werken om de
13
equivalente ooglensdosislimiet te overschrijden. Het is dan ook zeer onwaarschijnlijk dat een
ROC-leerling of -docent aan een limietoverschrijdende waarde voor equivalente ooglensdosis is
blootgesteld.

12

R. Behrens, J. Engelhardt, M. Figel, O. Hupe, M. Jordan, and R. Seifert Hp(0.07) PHOTON DOSEMETERS FOR EYE LENS

DOSIMETRY: CALIBRATION ON A ROD Vs. A SLAB PHANTOM Radiat Prot Dosimetry (2011), first published online March 9, 2011
13

Art. 49 Besluit stralingsbescherming, equivalente ooglensdosislimiet: 15 mSv/jaar voor een lid van de bevolking

Pagina 15 van 63

6.3
Jaardosis
De verblijftijden en de effectieve stralingsdoses per jaar voor de leerlingen en de
docenten van de ROCa zijn aan de hand van interviews met docenten bepaald en
uiteengezet in onderstaande matrix. Onderstaande tabel is samengesteld uit de
eerdere rapportages van de SBD. De limiet voor effectieve dosis per hoofd van de
bevolking ligt op 1 mSv per jaar (1000 µSv per jaar).
Tabel 5 Effectieve jaardosismatrix per ROC per docent of leerling

Verblijftijd
docent
[uur/jaar]

Verblijftijd
leerling
[uur/jaar]

Jaardosis
Jaardosis
docent
leerling
per zone
per zone
[µSv/jaar] [µSv/jaar]

Locatie

Zone

Dosistempo
per zone
[µSv/uur]

ROC Tilburg

1

10

0

0

0

0

2

5

20

10

100

50

3

0,5

40

10

20

5

120

55

Totaal
ROC De
Leeuwenborgh
Maastricht

1

10

0

0

0

0

2

5

150

100

750

500

3

0,5

450

44

225

22

975

522

Totaal
ROC Hoofddorp

1

10

0

0

0

0

2

5

50

10

250

50

3
instru
ment
enpa
neel
F104

0,5

50

10

25

5

5

50

10

250

50

525

105

Totaal
Deltion College
Zwolle

1

10

0

1

0

10

2

5

4

0

20

0

3

0,5

0

0

0

0

20

10

Totaal

Pagina 16 van 63

7

Conclusie

De natte en droge veegproeven van de casing geven aan dat er met behulp van
gammaspectrometrie geen significante afveegbare 232Th besmettingen zijn gevonden. Wel is er
met behulp van de LSC één afveegbare besmetting gevonden. De gebruikte meetmethode is
indicatief voor een inschatting van de afwrijfbare activiteit.
Verspaning (schuren, slijpen, lassen) van de casing is niet voorgekomen bij de ROCa. De
inwendige effectieve dosis als gevolg van ingestie en inhalatie van radioactieve thoriumdeeltjes
is verwaarloosbaar.
Het is zeer onwaarschijnlijk dat een ROC-leerling of -docent aan een limietoverschrijdende
waarde voor equivalente handdosis is blootgesteld. Ook is het zeer onwaarschijnlijk dat een
ROC-leerling of -docent aan een limietoverschrijdende waarde voor equivalente ooglensdosis is
blootgesteld.
De dosistempozonering, eerder toegepast in de eerste SBD-rapportages, wordt bevestigd door
deze aanvullende metingen. Vastgesteld is dat de grenswaarden van de gebruikte zoneringen
maximale dosiswaarden zijn binnenin de zone. De vormen van de zones zijn minder
ovaalvormig dan eerder beschreven. De verschillen tussen de eerste indicatieve metingen en de
aanvullende metingen beschreven in dit rapport zijn niet van invloed op de eerder berekende
jaardosis.
De passieve meetresultaten geven een lagere jaardosis aan in vergelijking met de berekeningen
gebaseerd op de actieve dosismetingen van de SBD. Bij de berekening van de jaardoses is
uitgegaan van het hoogste dosistempo.
De inhalatiedosis als gevolg van radonemanatie uit de casings is zeer laag en verwaarloosbaar
klein ten opzichte van de externe bestraling.

8

Discussie

De verschillen tussen de dosisresultaten verkregen met passieve en de actieve dosismeters
worden onder andere verklaard door een verschil in achtergronddosistempo gehanteerd door
het NRG en het achtergronddosistempo heersend op de meetlocatie.
De telcocktail waarmee de veegproeven zijn bemeten is een Low Level Tritium (LLT) variant wat
betekent dat deze telcocktail het meest geschikt is voor het bemeten van lage concentraties
tritium. Het rendement voor deze meting is conservatief gekozen. Voor een exacte
thoriumbesmettingsmeting moet een α-spectrometrie-analyser worden gebruikt.
De belangrijkste onzekerheid bij de jaardosisberekening blijft de menselijke inschatting van de
hoeveelheid uren gewerkt aan of in de buurt van de casing. Ook valt op te merken dat er uit het
oogpunt van stralingsbescherming noch rechtvaardiging, noch optimalisatie van de
stralingsbelasting is toegepast.

Pagina 17 van 63

9

Referentielijst

Handboek radionucliden, A.S. Keverling Buisman, augustus 2007
Inleiding in de stralingshygiëne, Bos et al, 2000
Exposure to natural radioactivity in the Netherlands: the impact of building
materials, Peter de Jong, 2010
R. Behrens, J. Engelhardt, M. Figel, O. Hupe, M. Jordan, and R. Seifert Hp(0.07)
PHOTON DOSEMETERS FOR EYE LENS DOSIMETRY: CALIBRATION ON A ROD Vs. A
SLAB PHANTOM Radiat Prot Dosimetry (2011), first published online March 9, 2011
Richtlijn Radionuclidenlaboratoria (Publicatie 94-02)
HARAS; Beschrijving en resultaten van een analysemethode voor risico-evaluatievan
het werken met open stoffen, T. Klaver, Chr.J. Huyskens, Y. Franken

Pagina 18 van 63

10 Bijlagen

Pagina 19 van 63

Bijlage 1

Inventarisatierapporten SBD

Meetresultaten ROC Hoofddorp

Tabel 6 Dosisberekening bij het ROC Hoofddorp; leerlingen
Verblijftijd
Effectieve dosis
Zone
H& p 10
[uur/jaar]
[µSv/jaar]
[µSv/h]
1
0
10
0
2
10
5
50
3
10
0,5
5

( )

totaal

20

55 (0,06 mSv/jaar)

Tabel 7 Dosisberekening bij het ROC Hoofddorp; docenten
Zone

Verblijftijd
[uur/jaar]

1
2
3

0
50
50

Totaal

100

H& p (10)
[µSv/h]
10
5
0,5

Effectieve dosis
[µSv/jaar]
0
250
25
275 (0,28 mSv/jaar)

Meetresultaten ROC Maastricht

Tabel 8 Dosisberekening bij het ROC Maastricht; leerlingen
Zone
Verblijftijd
Effectieve dosis
H& p 10
[uur/jaar]
[µSv/jaar]
[µSv/h]
1
0
10
0
2
100
5
500
3
44
0,5
22

( )

totaal

144

522 (0,52 mSv/jaar)

Tabel 9 Dosisberekening bij het ROC Maastricht; docenten
Zone
Verblijftijd
Effectieve dosis
H& p 10
[uur/jaar]
[µSv/jaar]
[µSv/h]
1
0
10
0
2
150
5
750
3
450
0,5
225

( )

totaal

600

975 (0,98 mSv/jaar)

Pagina 20 van 63

Meetresultaten ROC Tilburg

Tabel 10 Dosisberekening bij het ROC Tilburg; leerlingen
Zone
Verblijftijd
Effectieve dosis
H& p 10
[uur/jaar]
[µSv/jaar]
[µSv/h]
1
0
10
0
2
10
5
50
3
10
0,5
5

( )

totaal

20

55 (0,06 mSv/jaar)

Tabel 11 Dosisberekening bij het ROC Tilburg; docenten
Effectieve dosis
Zone
Verblijftijd
H& p 10
[µSv/jaar]
[uur/jaar]
[µSv/h]
1
0
10
0
2
20
5
100
3
40
0,5
20

( )

totaal

60

120 (0,12 mSv/jaar)

Meetresultaten ROC Zwolle

Tabel 12 Dosisberekening bij het ROC Zwolle; leerlingen
zone
Verblijftijd
Effectieve dosis
H& p 10
[uur/jaar]
[µSv/jaar]
[µSv/h]
1
1
10
10
2
0
5
0
3
0
0,5
0

( )

totaal

1

10 (0,01 mSv/jaar)

Tabel 13 Dosisberekening bij het ROC Zwolle; docenten
Verblijftijd
zone
Effectieve dosis
H& p 10
[uur/jaar]
[µSv/jaar]
[µSv/h]
1
0
10
0
2
4
5
20
3
0
0,5
0

( )

totaal

4

20 (0,02 mSv/jaar)

Pagina 21 van 63

Bijlage 2

Meetgegevens veegproeven

Onderstaande rapportage beschrijft de methodieken en de totstandkoming van de
meetresultaten van de veegproeven.

Resultaten Veegsamples J79
vliegtuigmotoren
maart 2011

Dongen, maart 2011
Versie Definitief
Steller:

Dhr. Ing. H.Willems

Pagina 22 van 63

Inhoudsopgave

1.

Algemeen .......................................................................................................... 24

2.

Informatie aangaande de veegmonsters ........................................................... 24

3.

Gebruikte apparatuur ........................................................................................ 24

4.

Voorbereiding en uitvoeren van de meting ........................................................ 26
4.1
Sample Identificatie 27

5.

Geometry Composer .......................................................................................... 28

6.

Bijlage A ............................................................................................................ 31
6.1
Sample 1droog (CBRNe Id 2007892) 31
6.2
Sample 2 droog + 2 nat (CBRNe Id 2007893) 34
6.3
Sample 3 droog + 3 nat (CBRNe Id 2007894) 37
6.4
Sample 4 droog + 4 nat (CBRNe Id 2007895) 39
6.5
Sample 5 droog + 5 nat (CBRNe Id 2007896) 42
6.6
Sample 6 droog + 6 nat (CBRNe Id 2007897) 44
6.7
Sample 7 droog + 7 nat (CBRNe Id 2007898) 46
6.8
Sample 8 droog + 8 nat (CBRNe Id 2007899) 48
6.9
Sample 9 droog + 9 nat (CBRNe Id 2007900) 50
6.10 Sample 10 droog + 10 nat (CBRNe Id 2007901)
53

7.

Bijlage B ............................................................................................................ 56
7.1
Schraapsel J79
56

8.

Bijlage C ............................................................................................................ 59
8.1
Samples tbv Liquid Scintillation Analyzes
59

Pagina 23 van 63

1

Algemeen

Van diverse motoren van het type J79 is vastgesteld dat de casing, een legering van
materialen, thorium houdend is. Om vast te stellen of het oppervlakte van de casing
radioactief besmet is, zijn veegmonsters genomen. De SBD heeft een 20-tal
veegmonsters genomen tbv spectrometrie analyse en 10 veegmonsters tbv Liquid
Scintillation Analysis (LSA). Ook is van de casing schraapsel verwijderd en
verzameld in een telflesje.
Op 24 januari 2011 zijn deze monsters aangeboden aan het LCW/Cluster CBRNe.
Het cluster zal de monsters, mbv een gamma spectrometrie opstelling en een LSC,
onderzoeken en analyseren.

2

Informatie aangaande de veegmonsters

De SBD heeft op 10 verschillende plekken van de motor(en) veegmonsters
genomen. Het veegmonster is genomen met een filterpapiertje van het type
Whatman rond 55mm. Van elke plek is zo een droog en een nat veegmonster
genomen. De afzonderlijke veegmonsters zijn in een plastic zakje geplaatst. Op het
zakje is het sample-nummer gevolgd door droog of nat geschreven, bv “10 droog”
of “10 nat”.
Tbv de LSA zijn 5 droge en 5 natte veegmonsters (Whatman rond 2cm) genomen.
Het schraapsel is verzameld in een telflesje met opschrift ”OXIDE MOTOR”.
Het cluster heeft de monsters voorzien van een unieke (bar)codesticker wat het
identificeren / registeren vereenvoudigd.

3

Gebruikte apparatuur

Voor het opnemen en analyseren van een gammaspec gebruikt het cluster CBRNe
de Inspector- 2000, een systeem van Canberra. Dit systeem bestaat uit:
•
•
•

de Inspector-2000, model 1300, serienummer 2018082
een BEGE 3830-7935-7 Broad Energy Germanium Detector in
Portable Multi Attitude Cryostat, serienummer B00186
een loodkasteel waarin de detector is geplaatst

Dit systeem wordt met behulp van referentie-standaarden wekelijks gekalibreerd
(QA) om zodoende de stabiliteit en inzetbaarheid te borgen. Tijdens recente
controles is een drift (shift) in de energiekanalen vastgesteld wat de inzetbaarheid
ernstig beperkte. Nader onderzoekt heeft aangetoond dat deze shift werd
veroorzaakt door de Inspector-2000. Acquisitie en analyseren met deze Inspector2000 was hierdoor niet meer mogelijk.
De metingen aan de veegmonsters zijn daarom uitgevoerd met een door de
firma Canberra beschikbaar gestelde DSA-1000 met serienummer
00000762, een gelijksoortig instrument.

Pagina 24 van 63

Liquid Scintillation Analyzer (LSA)
Voor het opnemen van het Beta verval wordt gebruik gemaakt van de TRI-CARB 2900TR van
Packard, serienummer 423001.

Pagina 25 van 63

4

Voorbereiding en uitvoeren van de meting

De aan geboden veegmonsters Whatman 55 mm zijn door het cluster CBRNe
voorzien van Id-barcodestickers. De monsters zijn zo als set, x droog & x nat, met
de geveegde kant op de detector geplaatst. Van de zo verkregen 10 setjes is
gedurende een bepaalde tijd het spectrum opgenomen. Dit spectrum is mbv het
software pakket geanalyseerd. In bijlage A zijn de resultaten, gecorrigeerd voor de
background, van deze analyses weergegeven. Onder “INTERFERENCE CORRECTED
REPORT WITH PARENT / DAUGHTER CORRECTION” wordt het (eind)resultaat
opgegeven als (Bq /2 di) wat staat voor (Bq / 2 disk veegpapiertjes). Voor de
analyses is gebruik gemaakt van de ANSI_GammaGuru.NLB library.
De geometrie is mbv Geometry Composer aangemaakt.

Het aangeboden schraapsel is verdeeld (uitgestrooid) op een plastic folie en met
behulp van gammaspectrometrie geanalyseerd. Vooraf is het gewicht bepaald mbv
een precisie weegschaal (Sartorius type BP 160 P, serienummer 50604999). In
bijlage B zijn de resultaten weergegeven.
De aangeboden veegmonsters Whatman 2 cm geplaatst in een telflesje zijn voorzien
van een jaar- volgnummer. Na toevoeging van de telcocktail (LLT) zijn de telflesjes
in de LSA geplaatst en volgens een passende procedure (testprotocol #1) bemeten.
De resultaten zijn weergegeven in Bijlage C.

Pagina 26 van 63

4.1

Sample Identificatie

Informatie op monster (SBD)
(GammaSpectrometrie)
Veegpapier
Whatman 55mm
1 droog
1 nat
Whatman 55mm
2 droog
2 nat
Whatman 55mm
3 droog
3 nat
Whatman 55mm
4 droog
4 nat
Whatman 55mm
5 droog
5 nat
Whatman 55mm
6 droog
6 nat
Whatman 55mm
7 droog
7 nat
Whatman 55mm
8 droog
8 nat
Whatman 55mm
9 droog
9 nat
Whatman 55mm
10 droog
10 nat
Telflesje met hierin 0,788 gram schraapsel

Barcodesticker
(Cluster CBRNe)
2007892
2007893
2007894
2007895
2007896
2007897
2007898
2007899
2007900
2078901
2007903

Telflesje LSA
(Liquid Scintillation Analyzer)
Veegpapier
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm
Whatman 2 cm

BKG
1d
1n
2d
2n
3d
3n
4d
4n
5d
5n

Pagina 27 van 63

2011-024
2011-025
2011-026
2011-027
2011-028
2011-029
2011-030
2011-031
2011-032
2011-033
2011-034

5

Geometry Composer

Indien de geometrie van het te onderzoeken sample afwijkt van de geometrie
waarin de gammaspectrometrie-opstelling is gekalibreeerd dan wordt softwarematig
de gewenste geometrie “getekend”. Het cluster CBRNe gebruikt hiervoor de
applicatie;Geometry Composer.
Onderstaande schermafdrukken geven een summiere indruk van deze applicatie.

Pagina 28 van 63

Pagina 29 van 63

Pagina 30 van 63

6 Bijlage A
6.1 Sample 1 droog (CBRNe Id 2007892)

Pagina 31 van 63

Pagina 32 van 63

Pagina 33 van 63

6.2

Sample 2 droog + 2 nat (CBRNe Id 2007893)

Pagina 34 van 63

Pagina 35 van 63

Pagina 36 van 63

6.3

Sample 3 droog + 3 nat (CBRNe Id 2007894)

Pagina 37 van 63

Pagina 38 van 63

6.4 Sample 4 droog + 4 nat (CBRNe Id 2007895)

Pagina 39 van 63

Pagina 40 van 63

Pagina 41 van 63

6.5

Sample 5 droog + 5 nat (CBRNe Id 2007896)

Pagina 42 van 63

Pagina 43 van 63

6.6

Sample 6 droog + 6 nat (CBRNe Id 2007897)

Pagina 44 van 63

Pagina 45 van 63

6.7

Sample 7 droog + 7 nat (CBRNe Id 2007898)

Pagina 46 van 63

Pagina 47 van 63

6.8

Sample 8 droog + 8 nat (CBRNe Id 2007899)

Pagina 48 van 63

Pagina 49 van 63

6.9

Sample 9 droog + 9 nat (CBRNe Id 2007900)

Pagina 50 van 63

Pagina 51 van 63

Pagina 52 van 63

6.10

Sample 10 droog + 10 nat (CBRNe Id 2007901)

Pagina 53 van 63

Pagina 54 van 63

Pagina 55 van 63

7

Bijlage B

7.1

Schraapsel J79

Pagina 56 van 63

Pagina 57 van 63

Pagina 58 van 63

8 Bijlage C
8.1 Samples tbv Liquid Scintillation Analyzes
Beschrijving testprotocol #1.
Drie kanalen zijn gedefinieerd te weten:
•
Kanaal (regio) A
•
Kanaal (regio) B
•
Kanaal (regio) C

0 – 20
keV
20 – 200
keV
200 – 2000 keV

Count Time is ingesteld op 300 minuten
Het LSA rendement is voor Th232 niet bekend. Voor de aanwezige hoogenergetische alphaemitters zal het rendement 100% bedragen.
Verder speelt de Quenching een rol, de tSIE van deze meetserie lag gemiddeld rond de 600.
Voor de berekening is uitgegaan van een rendement η
Standaard is het eerste telflesje een achtergrond, welke wordt afgetrokken van alle monsters.
De in de tabel weergegeven waarde(n) zijn dus al gecorrigeerd voor de BacKGround.
Sample #
Id (CBRNe)
2011-024

BKG

7

8

CPMC
200 – 2000
keV
7

2011-025

1
droog
1 nat
2
droog
2 nat
3
droog
3 nat
4
droog
4 nat
5
droog
5 nat

5

5

1

0,37

0
0

1
2

0
2

0,03
0,13

2
0

8
2

6
0

0,53
0,07

1
1

5
1

1
0

0,23
0,07

3
0

4
1

0
0

0,23
0,03

1

5

1

0,23

2011-026
2011-027
2011-028
2011-029
2011-030
2011-031
2011-032
2011-033
2011-034

CPMA
0 – 20 keV

CPMB
20 – 200 keV

Bq/sample*
Bij 50 % η

* Bij deze berekening is uitgegaan van de som van de drie kanalen (de BKG-subtract is hierin
al verwerkt) en een rendement van 50%.

Pagina 59 van 63

Bijlage 3

Zoneringen

Contourplot compressor J79

300
200
150

30-35

100
25-30

50
30

20-25

10
0
J79 compressor

Z [cm]

15-20

-37.5
10-15
-75
-84

5-10

-104
-124
-174
-224
-247

90
12
0
15
0
18
0
20
0
21
0
24
0

60

50
55

0
10
30

-5
5
-2
5

-2
00
-1
50
-1
20
-1
00
-6
0

-374

X [cm]

Pagina 60 van 63

0-5

Bijlage 4

Resultaten actieve dosistempometingen rondom J79 motor

Tabel 14 Resultaten actieve dosistempometingen.
Z [cm]
X [cm]
-37
0
1
10
30
-200
-150
-120
-100
-60
-55
-25
0
10
30
50
55
60
90
120
150
180
200
210
240

0.190
0.250
0.400
0.640
0.870
0.887
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor

0.167
0.200
0.330
0.506
0.850
0.907
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor
motor

0.160
0.200
0.300
0.500
0.850
0.900
23.600
31.000
34.166
31.087
23.624
0.900
0.650
0.500
0.300
0.200
0.136
0.050
0.050
0.050

0.160
0.200
0.300
0.400
0.800
0.819
1.323
9.967
14.000
16.527
14.000
12.500
10.452
0.869
0.298
0.134
0.100
0.072
0.050
0.050

0.160
0.200
0.300
0.451
0.800
0.838
1.937
5.410
6.400
7.031
6.100
5.100
4.446
1.896
0.607
0.328
0.210
0.170
0.135
0.130

50

100

150

200

300

0.157
0.200
0.300
0.455
0.800
0.942
1.630
3.092
3.500
4.133
3.600
3.100
2.854
1.470
0.787
0.353
0.268
0.210
0.157
0.122

0.141
0.179
0.275
0.350
0.490
0.540
0.750
1.100
1.220
1.285
1.210
1.120
1.048
0.757
0.543
0.390
0.280
0.230
0.177
0.139

0.100
0.170
0.230
0.285
0.390
0.400
0.470
0.520
0.540
0.555
0.540
0.530
0.520
0.456
0.350
0.280
0.200
0.170
0.151
0.100

0.100
0.120
0.132
0.142
0.195
0.200
0.237
0.301
0.290
0.274
0.290
0.280
0.311
0.260
0.236
0.190
0.142
0.125
0.115
0.100

0.100
0.103
0.100
0.105
0.106
0.110
0.120
0.131
0.125
0.120
0.116
0.114
0.109
0.110
0.103
0.100
0.100
0.100
0.103
0.100

Toelichting bij Tabel 14: In het rood weergegeven staan de geïnterpoleerde waarden.

Pagina 61 van 63

Bijlage 5

Meetresultaten passieve dosismeters (NRG)

Pagina 62 van 63

Pagina 63 van 63