becquerel per jaar

Jan van de Velde

ik kom toevallig een voor mij nieuwe eenheid tegen, de becquerel per jaar.
Heeft iets te maken met emissie van radio-actieve stoffen, zoals in het document in de bijlage.

Artikel 1
Het vergunde in paragraaf III.9, onder A.6, wordt gewijzigd en luidt thans als
volgt:
6. Het zich ontdoen door lozing in lucht van het radionuclide Argon-41 in de vorm
van inerte gassen tot een maximum van 40 GBq per jaar via dakventilatoren.

Nergens vind ik een definitie of een voorbeeldberekening. Het is geen zich vergissende ambtenaar, want als je googlet met "GBq/yr" dan vind je vele rapporten waarin deze eenheid wordt gebezigd in relatie tot lozingen door nucleaire installaties, maar nergens hoe ze er aan komen. Toch een vreemde eenheid, vervalgebeurtenissen per seconde per jaar, zoiets als dat je een automobilist maant vooral niet meer dan 100 km/h per jaar

te rijden

Het lijkt niet simpelweg een kwestie van delen door 365, 24 en 3600. Dat geeft me voor de installatie uit het voorbeeld een "activiteit aan de schoorsteen" van 1268 Bq, en zelfs al zou je dan een jaar lang óp die schoorsteen gaan bivakkeren dan draagt dat nauwelijks bij aan de jaardosis van 2,7 mSv die we hier in Nederland aan achtergrondstraling absorberen.

Iemand die weet hoe dit zit? En hoe meet je dat na, als je bijvoorbeeld zou willen checken of de vergunninghouder zich wel aan de regels houdt?

jkien

In het volgende voorbeeld over vleesconsumptie na Tsjernobyl begrijp ik de eenheid wel. Activiteit is relatief makkelijk meetbaar met een Geigerteller.

In the days after Chernobyl, reindeer tested by the government ranged from 30,000 to 60,000 becquerel (a measure of radiation) per kilogram. That prompted authorities to increase the acceptable level from the EU cap of 600 becquerel per kilo to ensure the Sami could maintain their way of life. Today, the acceptable limit stands at 3,000.

“It is important to remember that the permissible levels are not ‘toxic’ limits,” says Lavrans ***, an environmental radiation expert with the Norway Radiation Protection Authority. Instead, the limits are meant to minimize the amount of irradiated food people consume, generally pegged at less than 75,000 to 80,000 becquerel annually.

(bron)

gast026

De regels met betrekking tot lozing van radioactief materiaal zijn erg streng. Zelfs bij een incidentje in een kerncentrale zijn lozingen vaak nog niet zichtbaar boven de achtergrondstraling. Dus ik denk dat je gewoon gelijk hebt met de stelling dat 40 Gbq/jaar echt betekent dat het verwaarloosbaar is tov de achtergrondstraling, en dus niet meetbaar is als "buitenstaander". Prima toch... Als die 40 Gbq in korte tijd vrijkomt wil je er toch niet naast staan.

De vergunninghouder is vast verplicht een (geijkte) detector te hebben en deze te loggen en te melden bij overschrijding (en inzichtbaar moeten zijn voor de overheid.). Dit is niet anders dan voor andere vergunningen (in bv de chemische industrie). Je hebt de LTO als je aan bepaalde dingen voldoet, daar hoort het monitoren van afvalstromen. Aan de overheid om in te grijpen als dit niet goed gedaan wordt.. en daar schort het nog wel eens aan.

Jan van de Velde

jkien schreef: In het volgende voorbeeld over vleesconsumptie na Tsjernobyl begrijp ik de eenheid wel.

Ik nog steeds niet.

Stel dat ik op jaarbasis veilig die 75 000 Bq mag "eten" , en mijn rendiervlees heeft een activiteit van 3000 Bq/kg. In een simpel sommetje zit ik na 25 kg vlees aan mijn limiet.
Maar voor mijn werkelijke blootstelling aan straling maakt het volgens mij héél wat uit of in extremis die 3000 Bq/kg afkomstig zijn van een nucleide met een halfwaardetijd van een dag, of een halfwaardetijd van honderden jaren.

In het eerste geval bevat mijn biefstukje:

\(N_t = \frac{A_t\cdot t_\frac{1}{2}}{\ln 2}=3,74\cdot 10^8 \)

radioactieve nucleiden die binnen een jaar allemaal vervallen. Ik sta dan bloot aan 3,74·10⁸vervalgebeurtenissen (na een week ben ik nagenoeg stralingsvrij)

In het tweede geval is die intensiteit nagenoeg constant en sta ik dat jaar van mijn vakantie naar Lapland

bloot aan 3000 x 3600 x 24 x 365 = 9,5·10¹⁰ vervalgebeurtenissen (uiteraard afgezien van de biologische halfwaardetijd, dwz de nucleïden die ik in de loop van de tijd weer uitpoep).

Dat scheelt een factor 200 voor dezelfde momentane activiteit op de geigerteller die naast mijn bord ligt.

Dus snap ik nog steeds de zin van een GBq per jaar niet

Benm

Een becquerel is een desintegratie -per seconde-, een maat voor de radioactiviteit van een object.

Wat men kan bedoelen met 40 GBq/jaar: je mag een hoeveelheid radioactief gas utistoten die een totale, gezamelijke, activiteit heeft van 40 GBq, per kalenderjaar.

Het is erg verwarrend omdat blootstelling vaak wordt gemeten in bijvoorbeeld sievert per jaar, maar dat is dus een compleet ander getal, en je kunt het ene niet naar het andere omrekenen (je weet tenslotte niet wat er met dat uitgestoten gas gebeurd en of er iemand aan wordt blootgesteld, en zo ja: voor wie wil je het dan uitrekenen?).

Overigens is 40 GBq vrijwel gelijk aan 1 Curie, misschien dat men daar de mist in is gegaan.

Jan van de Velde

Benm schreef:
een totale, gezamenlijke, activiteit van 40 GBq, per kalenderjaar.

En hoe stel je zoiets dan vast?

Stel ik ben die Delftse vergunninghouder en uit mijn schoorsteen stroomt een constante stroom van 1 m³/s ventilatielucht, met een activiteit van 1 kBq/m³ , aan ⁴¹Ar met een halfwaardetijd van 1,83 h.

Of ik ben een ander, en uit mijn schoorsteen stroomt een constante stroom van 1 m³/s ventilatielucht, ook met een activiteit van 1 kBq/m³ , aan ^yyXX met een halfwaardetijd van 18300 h , 10 000 keer zo lang.

Wat is dan in elk van de gevallen de "totale, gezamenlijke, activiteit in GBq per kalenderjaar" ?

Benm

Geen idee hoe ze dat willen voor kortlevende isotopen.

Als je iets langlevends hebt vervalt dat gedurende een jaar niet noemenswaardig. Stel dat het om U-235 in afvalwater ging oid dan kun je uitrekenen hoeveel uranium equivalent is aan 40 GBq, en mag je dat over een periode van een jaar lozen.

Bij Ar-41 wordt dit natuurlijk lastig: dat vervalt veel te snel. Je zou alles op moeten integreren wat er uit de schoorsteen komt, met de activiteit op het moment van vrijkomen. Op zich kan dat natuurlijk wel, maar hoe of waarom je zoiets als norm zou stellen begrijp ik verder ook niet.

Sowieso lijkt het wat onzinnig: als je een afvalstroom hebt met Ar-41 kun je die beter een paar dagen opslaan zodat je stabiel K-41 overhoudt en dat kan min of meer de kliko in. Daarnaast: hoe kom je in vredesnaam aan een afvalstroom van Ar-41? Het is voor zover ik weet geen vervalproduct van een industrieel gebruikte isotoop, dus de enige logische bron zou een kerncentrale zijn, maar daarbij zou je je dan weer niet (specifiek) druk maken over een vrijkomend edelgas ook al is het radioactief.

Jan van de Velde

Er zit 0,9% ⁴⁰Ar in de natuurlijke lucht. Als je protonen gaat versnellen en afvuren in zo'n protontherapiebehandeling (lees ook de bijlage in mijn startpost) gaan er ook (secundair) neutronen rondvliegen die ⁴⁰Ar in de omgevingslucht activeren tot ⁴¹Ar. Natuurlijk wel fijn als de concentratie daarvan in de behandelruimte op een aanvaardbaar peil blijft. Dus ga je ventileren. Die ⁴¹Ar uit de ventilatielucht halen en opslaan lijkt me een serieus probleem.

jkien

Jan van de Velde schreef: Ik nog steeds niet.

Stel dat ik op jaarbasis veilig die 75 000 Bq mag "eten" , en mijn rendiervlees heeft een activiteit van 3000 Bq/kg. In een simpel sommetje zit ik na 25 kg vlees aan mijn limiet.
Maar voor mijn werkelijke blootstelling aan straling maakt het volgens mij héél wat uit of in extremis die 3000 Bq/kg afkomstig zijn van een nucleide met een halfwaardetijd van een dag, of een halfwaardetijd van honderden jaren.

De isotoop hoort erbij vermeld te worden, en de limietwaarde hangt af van de isotoop, vermoedelijk. In het rendiercitaat stond het er niet bij, maar het gaat om de isotoop Cs-137, blijkt uit andere artikeltjes. De concentratie in het vlees is makkelijk meetbaar in Bq/kg, terwijl het moeilijk meetbaar is in picogram/kg omdat een picogram zo weinig is. Als je rekenfoutjes wilt vermijden is het verstandig om de gemeten concentratie in Bq/kg te vermelden, zonder Bq om te rekenen naar pg.

Zo vermoed ik dat het ook gaat bij luchtvervuiling via een schoorsteen. Je bepaalt van de schoorsteenlucht hoeveel Bq/kg er is, en vermenigvuldigt dat met het aantal kg schoorsteengas per jaar. En je vermeldt erbij dat het om de isotoop Ar-41 gaat.

deklerkt

>die een totale, gezamelijke, activiteit heeft van 40 GBq, per kalenderjaar.

Als natuurkundige snap ik hier niets van. Bq is verval/s . Bq/jr zou als dimensie verval/s²hebben - een soort versnelling van verval.
Bq/jr is net zoiets als kW/jr. Ook onzin.

Als ik Bq integreer over een jaar (om de "GBq/jr" te vinden blijkbaar) dan kom ik op aantal vervallen in dat jaar uit. Da's een aantal. Geen aantal/tijd²
Wat snap ik nu verkeerd?

Jan van de Velde

jkien schreef:
Zo vermoed ik dat het ook gaat bij luchtvervuiling via een schoorsteen. Je bepaalt van de schoorsteenlucht hoeveel Bq/kg er is, en vermenigvuldigt dat met het aantal kg schoorsteengas per jaar.

Voor een langlevende isotoop kan ik me daar wel iets zinvols bij voorstellen. Bepaal de grootte van het verspreidingsgebied van de emissie en je hebt een aardige indicatie hoeveel de achtergrondstraling in dat gebied jaarlijks toeneemt. Daarmee zou het dan een eenheid zijn vergelijkbaar met m/s² : een toename van snelheid in de tijd, of zoals hier een toename van achtergrondstraling in de tijd, en dus een redelijk zinnige eenheid om de consequentie van emissies te vergelijken.

Maar hier gaat het dan m.i. scheef:

jkien schreef: En je vermeldt erbij dat het om de isotoop Ar-41 gaat.

Dat is dan een kwalificerende factor die het gegeven "40 GBq/yr" berekend op basis van GBq/kg x kg/yr met een factor van honderden doet veranderen wat betreft de impact op de omgeving. Wat blijft er dan nog over van de zin van dat gegeven?

Benm

Ik snap wat je bedoelt, maar

deklerkt schreef: >die een totale, gezamelijke, activiteit heeft van 40 GBq, per kalenderjaar.

Als natuurkundige snap ik hier niets van. Bq is verval/s . Bq/jr zou als dimensie verval/s²hebben - een soort versnelling van verval.
Bq/jr is net zoiets als kW/jr. Ook onzin.

Als ik Bq integreer over een jaar (om de "GBq/jr" te vinden blijkbaar) dan kom ik op aantal vervallen in dat jaar uit. Da's een aantal. Geen aantal/tijd²
Wat snap ik nu verkeerd?

Het is wat lastig omdat Bq op verschillende manieren gebruikt wordt.

Je ziet bijvoorbeeld iets als "dat stuk erts is/heeft 10 MBq", in de zelfde manier van spreken als "dat stuk erts weegt een kilo".

Voor langlevende isotopen maakt dit niets uit, maar voor kortlevende loopt dat getal natuurlijk terug waar je bij staat.

Maar goed, je kunt dus uitrekenen hoeveer mol of kilogram Ar-41 equivalent is aan 40 GBq, en vervolgens die hoeveelheid maximaal uitstoten op jaarbasis. Aan het einde van dat jaar is vrijwel al die uitstoot vervallen stot stabiel kalium, maar dat doet er voor de regelgeving kennelijk niet toe - tenzij ze daadwerkelijk bedoelen dat die uitstoot aan het einde van het jaar nog een activiteit van 40 GBq mag hebben, dan kom je honderden keren hoger uit als je het geleidelijk over een jaar loost. Dit lijkt me echter nog onlogischer aangezien je dan op 1 januari een gigantische wolk Ar-41 naar buiten mag blazen en aan het eind van het jaar bijna niets meer.

jkien

Neem Fukushima als ander voorbeeld.

Wikipedia zegt (link): In January 2014 it was made public that a total of 875 TBq (2.45 g) of tritium are on the site of Fukushima Daiichi, and the amount of tritium contained in the contaminated water is increasing by approximately 230 TBq (0.64 g) per year.

Aan de vermelding van het berekende gewicht tussen haakjes kun je zien dat het aantal Bq gebruikt wordt als maat voor de hoeveelheid tritium. Het aantal gram kan afgeleid worden uit het gemeten aantal Bq, maar daar zit een foutgevoelige rekenstap tussen. (Een hoeveelheid van 2 gram klinkt wel direkt meetbaar met een weegschaaltje, maar niet als het verspreid is over gigantisch veel water).

Er was ook een limietwaarde afgesproken voor de lozing van tritium (link): Under its safety regulations and normal circumstances, TEPCO was allowed to dump 22 terabecquerels per year.

Benm

Dat is inderdaad hoe je met grammen en TBq kunt rekenen, voor tritium is dat aardig te doen met een halfwaardetijd van 12 jaar, maar voor kortlevende isotopen is het allemaal minder duidelijk (en lastiger meet/controleerbaar).

Overigens wordt Bq vaak gebruikt om een hoeveelheid aan te geven, je kunt bijvoorbeeld bronnetjes kopen die zoveel MBq aan americium oid bevatten. Dat kan feitelijk een legering zijn van americium met andere metalen, maar dat is voor de toepassing zelden relevant.

physicalattraction

Er is natuurlijk een dubbele tijdafhankelijkheid: per seconde stoot je gas uit, en elk deeltje dat je uitstoot heeft een aantal vervallen per seconde. Daarom zal het absolute aantal vervallen kwadratisch in tijd verlopen, en daarom is GBq/jaar best een logische eenheid.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

becquerel per jaar

becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar

Re: becquerel per jaar