Una stazione per il monitoraggio on-line di radioattività atmosferica: criteri di progetto e valutazione dei costi

Abstract

Presso la Sezione di Ingegneria Nucleare del Dipartimento dell’Energia (già Dipartimento di Ingegneria Nucleare, DIN) dell’Università di Palermo, è installato un sistema di aspirazione di particolato atmosferico ad altissimo volume (circa 1000 m3/h di aria). Costruito agli inizi degli anni ottanta del secolo scorso, risulta ormai datato in parte della strumentazione a corredo oltre che nella stessa struttura di protezione dagli agenti atmosferici che lo contiene. La stazione di prelievo è stata utilizzata fino a qualche anno addietro per il monitoraggio giornaliero di deboli concentrazioni di inquinanti radioattivi in aria, con livelli di Minima Attività Rivelabile (MAR) abbastanza ridotti (dell’ordine di 2÷5 microBq/m3 per il 137Cs) anche in relazione all’impiego di sistemi spettrometrici gamma con rivelatori HPGe tipo “Low Background”. Tale sensibilità e l’elevato volume aspirato permettono anche di adottare brevi tempi di campionamento e di misura, un aspetto che può essere molto importante in una situazione di emergenza, come già sperimentato durante il periodo immediatamente successivo l’incidente di Chernobyl. Questo sistema, tuttavia, seppure interessante e utile in situazioni di emergenza o per il monitoraggio di deboli attività, non è automatico e risulta oneroso sia per l’impegno di personale che di dotazione strumentale. Pertanto, non è proponibile come prototipo di una stazione di monitoraggio da adottare per misure di routine, da inserire nella cosiddetta “rete diradata”, o per la rete locale attorno alle centrali nucleari che dovrebbero essere realizzate sul territorio italiano. Si è voluto allora elaborare un progetto per la realizzazione di una stazione di monitoraggio di contaminanti radioattivi in aria che avesse caratteristiche di automaticità e rispondesse comunque e requisiti di efficienza e alto volume di campionamento. Inoltre l’installazione di una stazione meteorologica per il rilevamento automatico delle caratteristiche locali, inclusa la piovosità, dovrebbe assicurare la possibilità di controllare remotamente i parametri di funzionamento del sistema di aspirazione e modificare il volume aspirato in relazione alla variazione di temperatura. Il sistema di misura consiste in un rivelatore HPGe, con raffreddamento elettrico e adeguatamente schermato, le cui misure spettrometriche vengono automaticamente registrate e analizzate in modo da poter programmare anche misure on-line di concentrazioni rapidamente variabili. Il corredo della dotazione strumentale prevede anche l’installazione di dispositivi per la raccolta e misura del fall-out, la rilevazione automatica del kerma in aria, la possibilità di effettuare studi multifunzionali e/o di comparazione, etc. In questa presentazione sono evidenziati i criteri di progetto e le principali caratteristiche dei vari dispositivi, con una valutazione dei presumibili costi. La realizzazione di un prototipo sperimentale, per cui è necessario disporre di adatti fondi per l’acquisizione della dotazione strumentale completa, consentirà di verificare le prestazioni, la funzionalità, la possibilità di impiego come componente di una rete di monitoraggio, o di una rete di allarme.