Strategiczny projekt badawczy NCBiR:
Technologie wspierające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej

"Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej" to strategiczny projekt badawczy finansowany z funduszy Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Celem projektu jest opracowanie innowacyjnych technologii i metod pomiarowych, zapewniających ochronę zdrowia populacji oraz zasobów środowiskowych na wszystkich etapach wdrażania energetyki jądrowej w Polsce. Dzięki projektowi zostaną wytworzone mechanizmy umożliwiające powstanie w Polsce zaplecza technicznego i naukowego, zdolnego do oceny i kontroli wpływu elektrowni jądrowej, na zdrowie ludzi i środowisko, a jednocześnie konkurującego pod względem innowacyjności na arenie międzynarodowej.

Cztery główne cele projektu :
1. Opracowanie ogólnej koncepcji i metod badań środowiskowych (w tym zdrowotności) dla przewidywanej lokalizacji elektrowni jądrowej,
2. Rozwój metod dozymetrii biologicznej oraz biofizycznych markerów i indykatorów wpływu promieniowania na organizmy żywe,
3. Adaptacja istniejących i opracowanie nowych metod radiometrycznych do zastosowań w ochronie radiologicznej pracowników, ludności i środowiska wokół elektrowni jądrowej, z uwzględnieniem pomiarów niskich aktywności izotopów emitowanych z elektrowni jądrowej oraz dozymetrii awaryjnej i retrospektywnej,
4. Opracowanie nowych lub udoskonalenie istniejących przyrządów do pomiarów radiometrycznych.

Cel	Etap	Nazwa etapu
CEL 1	1	Opracowanie założeń i walidacja systemu oceny narażenia populacji i środowiska od ekspozycji zewnętrznej oraz metodyki monitoringu oraz integracji i mapowania pomiarów tła promieniowania gamma w oparciu o metody TLD i przenośny spektrometr mocy dawki.
	2	Opracowanie metodyki i wykonanie badań pilotażowych wokół lokalizacji przyszłej elektrowni jądrowej dla oznaczenia stanu zerowego stężenia naturalnych i sztucznych pierwiastków promieniotwórczych
	3	Metoda oceny odporności systemów hydrogeologicznych na wpływy zanieczyszczeń antropogenicznych związanych z eksploatacją elektrowni jądrowej
	4	Założenia do budowy systemu monitoringu aktywnego wokół planowanych obiektów elektrowni jadrowej oraz laboratorium realizującego monitoring pasywny terenu i otoczenia elektrowni jądrowej
	5	Stworzenie narzędzi i systemu kontroli i zapewnienia jakości pracy laboratoriów monitorujących stan radiologiczny środowiska
CEL 2	6	Akredytacja procedury wyznaczania pochłoniętej dawki promieniowania gamma i w oparciu o pomiar częstości występowania chromosomów dicentrycznych w limfocytach krwi obwodowej osoby narażonej oraz opracowanie założeń utworzenia sieci takich laboratoriów
	7	Opracowanie szybkich testów dawki pochłoniętej z uwzględnieniem indywidualnej podatności osób narażonych na promieniowanie jonizujące
	8	Przystosowanie metody oznaczania częstości występowania chromosomów dicentrycznych dla potrzeb awaryjnej dozymetrii neutronów reaktorowych
	9	Określenie przydatności do oceny narażenia na promieniowanie jonizujące zmian transkryptomu w komórkach krwi obwodowej.
	10	Określenie przydatności do oceny narażenia na promieniowanie jonizujące metody przedwczesnej kondensacji chromatyny (PCC) połączonej z metodą hybrydyzacji in situ (FISH)
CEL 3	11	Nowe dawkomierze pasywne do pomiaru dawek indywidualnych i awaryjnych
	12	Pomiary skażeń wewnętrznych radionuklidami i ocena narażenia personelu elektrowni jadrowej
	13	Rozwój metod dozymetrii promieniowania neutronowego
	14	Opracowanie i wdrożenie systemu kontroli i zapewnienia jakości metod dozymetrii promieniowania gamma i beta – Secondary Standard Dosimetry Laboratory w CLOR
CEL 4	15	Opracowanie prototypu i wdrożenie do prac pomiarowych przenośnej stacji do poboru aerozoli atmosferycznych i gazowej postaci jodu, która będzie mogła być wykorzystywana do monitoringu skażeń promieniotwórczych powietrza wokół elektrowni jądrowej
	16	Opracowanie i testy zmodernizowanych stacji monitoringu radioaktywnych gazów szlachetnych i frakcji gazowej radioaktywnego jodu
	17	Opracowanie i testy nowych lub zmodernizowanych przyrządów do pomiarów radiometrycznych w polach promieniowania neutronowego
	18	Opracowanie wysokoczułej stacji pomiarowej do rejestracji promieniowania neutronowego i gamma

Etap 4, Założenia do budowy systemu monitoringu aktywnego wokół planowanych obiektów EJ oraz laboratorium realizującego monitoring pasywny terenu i otoczenia elektrowni jądrowej

Celem zadania jest przygotowanie założeń koncepcyjnych i projektowych dla modelowego laboratorium, przeznaczonego do organizacji i prowadzenia monitoringu radiologicznego w bezpośrednim otoczeniu elektrowni jądrowej, w czasie normalnej eksploatacji oraz w sytuacjach awaryjnych.

Dokumentacja laboratorium będzie zawierać:
• schemat systemu monitoringu radiologicznego działającego w czasie rzeczywistym (on-line),
• metodykę wyboru stanowisk sond i urządzeń pomiarowych uwzględniających wpływ lokalnych warunków meteorologicznych i hydrologicznych na rozprzestrzenianie się materiałów radioaktywnych uwalnianych z elektrowni jądrowej,
• wymagania, specyfikację aparatury i urządzeń systemu monitoringu on-line,
• opis metod transmisji, rejestracji, archiwizacji i prezentacji danych pomiarowych,
• opis metod selekcji, częstotliwości poboru oraz lokalizacji punktów pomiarowych dla poboru próbek środowiskowych z uwzględnieniem sytuacji awaryjnej, określenie wymagań w zakresie powiązania z monitoringiem on-line dla laboratorium radiochemicznego, które będzie prowadzić monitoring of-line.

Opracowane procedury będą walidowane w ramach przewidzianych pilotażowych badań tła w okolicach lokalizacji elektrowni jądrowej. Przeprowadzone zostaną pomiary interkalibracyjne celem uzyskania potwierdzenia spójności stosowanych w Laboratorium procedur z metodyką krajowej sieci monitoringu środowiska.
Praktycznym rezultatem realizacji tego etapu będzie modernizacja i akredytacja metod pomiarów aktywności izotopów emitowanych z elektrowni jądrowej, obecnie realizowanych przez LPD-IEA na potrzeby kontroli oddziaływania ośrodka jądrowego w Świerku na środowisko.

Etap 12, Pomiary skażeń wewnętrznych radionuklidami i ocena narażenia personelu elektrowni jądrowej

Celem etapu jest udoskonalenie metod dozymetrii wewnętrznej personelu zawodowo narażonego na promieniowanie i populacji W ramach etapu zostaną opracowane:

• walidowane procedury analizy radiochemicznej, które pozwolą na pomiar zawartości izotopów alfapromieniotwórczych w wydalinach oraz szacowania dawki obciążającej na podstawie scenariusza skażenia (zgodnie z zaleceniami IAEA i ICRP), a także procedury kalibracji aparatury do spektrometrii alfa.
• Metodyka kompleksowej oceny dawek wewnętrznych od różnych dróg narażenia. Rezultatem prac będzie udokumentowany i przygotowany do wdrożenia system monitorowania skażeń wewnętrznych w obiekcie jądrowym.
• Metodyka pomiarów skażeń wewnętrznych w warunkach awaryjnych. Opracowany zostanie model matematyczny odpowiedzi detektora pracującego w układzie przenośnym. Przeprowadzone zostaną pomiaru testy doświadczalne, w tym pomiary z fantomem. Rezultatem prac będzie udokumentowana metoda pomiaru skażeń wewnętrznych detektorem przenośnym w warunkach pozalaboratoryjnych.

Rezultatem prac będą udokumentowane i przetestowane procedury oraz przygotowanie do rozszerzenia akredytacji PCA posiadanej przez LPD IEA i obejmującej pomiary skażeń wewnętrznych metodami in vivo (licznik promieniowania całego ciała i licznik promieniowania tarczycy) i in vitro (spektrometria gamma moczu i pomiary zawartości izotopów betapromieniotwórczych w moczu) oraz szacowanie dawki obciążającej.

Etap 13, Rozwój metod dozymetrii promieniowania neutronowego

Celem etapu jest opracowanie metody wyznaczania przestrzennego równoważnika dawki H*(10) za pomocą wieloelektrodowej komory jonizacyjnej, wypełnionej trójfluorkiem boru oraz wykonanie modelu takiej komory. Czułość, dokładność i inne podstawowe parametry (m.in. charakterystyka energetyczna) prototypowego detektora (komory) powinny spełniać wymagania stawiane przyrządom dozymetrycznym stosowanym w ochronie przed promieniowaniem w polach neutronów i fotonów o energii do kilku MeV.

W ramach realizacji niniejszego etapu przewiduje się wykonanie i przebadanie kilku typów komór jonizacyjnych zawierających bor w elektrodach bądź w gazie wypełniającym komorę (w postaci BF₃ wzbogaconego w ¹⁰B lub naturalnego). Pomiary weryfikujące metodę zostaną przeprowadzone we wzorcowych polach promieniowania Laboratorium Pomiarów Dozymetrycznych w NCBJ i w realnych polach promieniowania rozproszonego w otoczeniu reaktora jądrowego i na stanowiskach pracy.

Przewiduje się też porównanie kilkunastu metod rekombinacyjnych z punktu widzenia ich zastosowania w polach promieniowania mieszanego w otoczeniu obiektów jądrowych, aby określić, jakie metody są szczególnie przydatne do szybkiego wyznaczenia H*(10) na stanowiskach pracy w obiektach jądrowych, a jakie do dokładnego wyznaczenia dozymetrycznych parametrów promieniowania mieszanego, m.in. w celu weryfikacji wskazań przyrządów dozymetrycznych stosowanych rutynowo.

Etap 17, Opracowanie i testy nowych lub zmodernizowanych przyrządów do pomiarów radiometrycznych w polach promieniowania neutronowego

Celem etapu będzie modernizacja komory rekombinacyjnej i układu pomiarowego do monitorowania H*(10) w polach promieniowania mieszanego. Komora będzie miała zastosowanie w monitoringu on-line pól promieniowania neutronowego na stanowiskach pracy w otoczeniu obiektów jądrowych. Opracowany będzie model komory rekombinacyjnej z wielowarstwowym moderatorem neutronów. Innowacyjne rozwiązanie umożliwi połączenie komory rekombinacyjnej i spektrometru neutronów.

Kolejnym celem etapu jest projekt koncepcyjny detektora pasywnego z wielowarstwowym moderatorem neutronów oraz innowacyjne rozwiązanie modyfikujące metodę kul Bonnera i skracające czas pomiaru i projekt koncepcyjny awaryjnego detektora neutronów.
Zostanie zmodernizowane stanowisko do wzorcowania dozymetrycznych przyrządów neutronowych, z uwzględnieniem neutronów rozproszonych.