XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Caratterizzazione sperimentale della produzione in aria
di 41Ar nellrsquoimpiego di un ciclotrone per uso biomedico
Cicoria Gianfranco
Azienda Ospedaliero-Universitaria di Modena
cicoriagianfrancoaoumoit
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
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AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Introduzione
18O(pn)18F
38 Ciclotroni
bull 26 in strutture ospedaliere
bull 12 in centri privati
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Introduzione
bull Principi fisici ben noti
bull Descrizione della metodologia utilizzata per il campionamento
bull Tipologia dei campioni raccolti nei diversi punti del sistema di estrazione
bull Valutazione dose efficace alla popolazione
Misura sperimentale di 41Ar non completamente documentata - 41Ar (40Ar(n)41Ar Tfrac12 1098 m)
Aspetti relativi a progettazione e impatto ambientale
XX
XV
II C
on
gre
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AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
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2018
Introduzione
Evaluated Nuclear Data File (ENDF) Database
httpswww-ndsiaeaorgexforendfhtm
40Ar(nγ)41Ar
XX
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II C
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17 -
19 o
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2018
Introduzione
Reazione Classificazione Eth
(MeV)
σ
(mbarn)
14N(n2n)13N veloci 113 10
16O(np)16N veloci 102 40
40Ar(np)40Cl veloci 69 16
40Ar(nα)37S veloci 26 10
40Ar(nγ)41Ar termici - 660
XX
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ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
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2018
Setup Sperimentale
Materiali e Metodi
Produzione 18F-
Ciclotrone PETtrace della General Electric
Protoni 165 MeV Corrente media 55 μA
Target GE Niobium Target - 25 ml di H218O (99)
Bunker (650x535x300)m circa 105 m3
Portata di ingresso 1200 m3h
Portata di estrazione 2400 m3h
Filtrazione H-14 HEPA e carboni attivi
Ricambi drsquoaria circa 12 ricambi daria allora
2
3 3 4
2
1
XX
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on
gre
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Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
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2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )( )
dN tn N t
dt
dove
bull Φ egrave la fluenza neutronica (n(cm2 ∙ s))
bull σ egrave la sezione drsquourto 40Ar(nɣ)41Ar (cm2)
bull n egrave il numero di nuclei bersaglio
bull λ egrave la costante di decadimento (s-1)
bull N(t) egrave il numero di nuclei radioattivi al tempo t
( ) (1 )tnN t e
( ) ( ) (1 )tA t N t n e
12
( ) satA t T A n ( ) (1 )t
satA t A e
( )
(1 )sat t
A tA
e
sat
sat
AY
I V
Attivitagrave a saturazione (Bq) Rendimento a saturazione
(Bq(microAdm3)
Termine di produzione
Termine di decadimento
XX
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2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )
(1 )sat t
A tA
e
Attivitagrave a saturazione (Bq)
41Ar aria ferma
XX
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
m
( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
satA t A e
( )
satsat
AA
m
( ) 1( )
m tsatY IA t e
m
Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
XX
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
m tsatY IA t e
m
41Ar ventilazione On
12 ricambih
XX
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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2018
Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
XX
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
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Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
m
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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2018
GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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2018
Introduzione
18O(pn)18F
38 Ciclotroni
bull 26 in strutture ospedaliere
bull 12 in centri privati
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2018
Introduzione
bull Principi fisici ben noti
bull Descrizione della metodologia utilizzata per il campionamento
bull Tipologia dei campioni raccolti nei diversi punti del sistema di estrazione
bull Valutazione dose efficace alla popolazione
Misura sperimentale di 41Ar non completamente documentata - 41Ar (40Ar(n)41Ar Tfrac12 1098 m)
Aspetti relativi a progettazione e impatto ambientale
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2018
Introduzione
Evaluated Nuclear Data File (ENDF) Database
httpswww-ndsiaeaorgexforendfhtm
40Ar(nγ)41Ar
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2018
Introduzione
Reazione Classificazione Eth
(MeV)
σ
(mbarn)
14N(n2n)13N veloci 113 10
16O(np)16N veloci 102 40
40Ar(np)40Cl veloci 69 16
40Ar(nα)37S veloci 26 10
40Ar(nγ)41Ar termici - 660
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2018
Setup Sperimentale
Materiali e Metodi
Produzione 18F-
Ciclotrone PETtrace della General Electric
Protoni 165 MeV Corrente media 55 μA
Target GE Niobium Target - 25 ml di H218O (99)
Bunker (650x535x300)m circa 105 m3
Portata di ingresso 1200 m3h
Portata di estrazione 2400 m3h
Filtrazione H-14 HEPA e carboni attivi
Ricambi drsquoaria circa 12 ricambi daria allora
2
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2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )( )
dN tn N t
dt
dove
bull Φ egrave la fluenza neutronica (n(cm2 ∙ s))
bull σ egrave la sezione drsquourto 40Ar(nɣ)41Ar (cm2)
bull n egrave il numero di nuclei bersaglio
bull λ egrave la costante di decadimento (s-1)
bull N(t) egrave il numero di nuclei radioattivi al tempo t
( ) (1 )tnN t e
( ) ( ) (1 )tA t N t n e
12
( ) satA t T A n ( ) (1 )t
satA t A e
( )
(1 )sat t
A tA
e
sat
sat
AY
I V
Attivitagrave a saturazione (Bq) Rendimento a saturazione
(Bq(microAdm3)
Termine di produzione
Termine di decadimento
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2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )
(1 )sat t
A tA
e
Attivitagrave a saturazione (Bq)
41Ar aria ferma
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
m
( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
satA t A e
( )
satsat
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( ) 1( )
m tsatY IA t e
m
Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
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m
41Ar ventilazione On
12 ricambih
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
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2018
Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
XX
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on
gre
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Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
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19 o
tto
bre
2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
XX
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II C
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gre
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Nazio
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AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
m
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rote
zio
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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2018
GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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2018
Introduzione
bull Principi fisici ben noti
bull Descrizione della metodologia utilizzata per il campionamento
bull Tipologia dei campioni raccolti nei diversi punti del sistema di estrazione
bull Valutazione dose efficace alla popolazione
Misura sperimentale di 41Ar non completamente documentata - 41Ar (40Ar(n)41Ar Tfrac12 1098 m)
Aspetti relativi a progettazione e impatto ambientale
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rote
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2018
Introduzione
Evaluated Nuclear Data File (ENDF) Database
httpswww-ndsiaeaorgexforendfhtm
40Ar(nγ)41Ar
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2018
Introduzione
Reazione Classificazione Eth
(MeV)
σ
(mbarn)
14N(n2n)13N veloci 113 10
16O(np)16N veloci 102 40
40Ar(np)40Cl veloci 69 16
40Ar(nα)37S veloci 26 10
40Ar(nγ)41Ar termici - 660
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2018
Setup Sperimentale
Materiali e Metodi
Produzione 18F-
Ciclotrone PETtrace della General Electric
Protoni 165 MeV Corrente media 55 μA
Target GE Niobium Target - 25 ml di H218O (99)
Bunker (650x535x300)m circa 105 m3
Portata di ingresso 1200 m3h
Portata di estrazione 2400 m3h
Filtrazione H-14 HEPA e carboni attivi
Ricambi drsquoaria circa 12 ricambi daria allora
2
3 3 4
2
1
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2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )( )
dN tn N t
dt
dove
bull Φ egrave la fluenza neutronica (n(cm2 ∙ s))
bull σ egrave la sezione drsquourto 40Ar(nɣ)41Ar (cm2)
bull n egrave il numero di nuclei bersaglio
bull λ egrave la costante di decadimento (s-1)
bull N(t) egrave il numero di nuclei radioattivi al tempo t
( ) (1 )tnN t e
( ) ( ) (1 )tA t N t n e
12
( ) satA t T A n ( ) (1 )t
satA t A e
( )
(1 )sat t
A tA
e
sat
sat
AY
I V
Attivitagrave a saturazione (Bq) Rendimento a saturazione
(Bq(microAdm3)
Termine di produzione
Termine di decadimento
XX
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2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )
(1 )sat t
A tA
e
Attivitagrave a saturazione (Bq)
41Ar aria ferma
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
m
( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
satA t A e
( )
satsat
AA
m
( ) 1( )
m tsatY IA t e
m
Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
m tsatY IA t e
m
41Ar ventilazione On
12 ricambih
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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2018
Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
XX
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
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2018
Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
XX
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
XX
XV
II C
on
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nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
XX
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rote
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2018
GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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zio
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2018
Introduzione
Evaluated Nuclear Data File (ENDF) Database
httpswww-ndsiaeaorgexforendfhtm
40Ar(nγ)41Ar
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2018
Introduzione
Reazione Classificazione Eth
(MeV)
σ
(mbarn)
14N(n2n)13N veloci 113 10
16O(np)16N veloci 102 40
40Ar(np)40Cl veloci 69 16
40Ar(nα)37S veloci 26 10
40Ar(nγ)41Ar termici - 660
XX
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2018
Setup Sperimentale
Materiali e Metodi
Produzione 18F-
Ciclotrone PETtrace della General Electric
Protoni 165 MeV Corrente media 55 μA
Target GE Niobium Target - 25 ml di H218O (99)
Bunker (650x535x300)m circa 105 m3
Portata di ingresso 1200 m3h
Portata di estrazione 2400 m3h
Filtrazione H-14 HEPA e carboni attivi
Ricambi drsquoaria circa 12 ricambi daria allora
2
3 3 4
2
1
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Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )( )
dN tn N t
dt
dove
bull Φ egrave la fluenza neutronica (n(cm2 ∙ s))
bull σ egrave la sezione drsquourto 40Ar(nɣ)41Ar (cm2)
bull n egrave il numero di nuclei bersaglio
bull λ egrave la costante di decadimento (s-1)
bull N(t) egrave il numero di nuclei radioattivi al tempo t
( ) (1 )tnN t e
( ) ( ) (1 )tA t N t n e
12
( ) satA t T A n ( ) (1 )t
satA t A e
( )
(1 )sat t
A tA
e
sat
sat
AY
I V
Attivitagrave a saturazione (Bq) Rendimento a saturazione
(Bq(microAdm3)
Termine di produzione
Termine di decadimento
XX
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Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )
(1 )sat t
A tA
e
Attivitagrave a saturazione (Bq)
41Ar aria ferma
XX
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
m
( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
satA t A e
( )
satsat
AA
m
( ) 1( )
m tsatY IA t e
m
Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
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Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
m tsatY IA t e
m
41Ar ventilazione On
12 ricambih
XX
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Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
XX
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Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
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Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
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Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
m
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
XX
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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Introduzione
Reazione Classificazione Eth
(MeV)
σ
(mbarn)
14N(n2n)13N veloci 113 10
16O(np)16N veloci 102 40
40Ar(np)40Cl veloci 69 16
40Ar(nα)37S veloci 26 10
40Ar(nγ)41Ar termici - 660
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Setup Sperimentale
Materiali e Metodi
Produzione 18F-
Ciclotrone PETtrace della General Electric
Protoni 165 MeV Corrente media 55 μA
Target GE Niobium Target - 25 ml di H218O (99)
Bunker (650x535x300)m circa 105 m3
Portata di ingresso 1200 m3h
Portata di estrazione 2400 m3h
Filtrazione H-14 HEPA e carboni attivi
Ricambi drsquoaria circa 12 ricambi daria allora
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Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )( )
dN tn N t
dt
dove
bull Φ egrave la fluenza neutronica (n(cm2 ∙ s))
bull σ egrave la sezione drsquourto 40Ar(nɣ)41Ar (cm2)
bull n egrave il numero di nuclei bersaglio
bull λ egrave la costante di decadimento (s-1)
bull N(t) egrave il numero di nuclei radioattivi al tempo t
( ) (1 )tnN t e
( ) ( ) (1 )tA t N t n e
12
( ) satA t T A n ( ) (1 )t
satA t A e
( )
(1 )sat t
A tA
e
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I V
Attivitagrave a saturazione (Bq) Rendimento a saturazione
(Bq(microAdm3)
Termine di produzione
Termine di decadimento
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Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )
(1 )sat t
A tA
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Attivitagrave a saturazione (Bq)
41Ar aria ferma
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Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
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( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
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Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
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Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
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Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
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Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
XX
XV
II C
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gre
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Nazio
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AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
m
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zio
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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2018
GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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2018
Setup Sperimentale
Materiali e Metodi
Produzione 18F-
Ciclotrone PETtrace della General Electric
Protoni 165 MeV Corrente media 55 μA
Target GE Niobium Target - 25 ml di H218O (99)
Bunker (650x535x300)m circa 105 m3
Portata di ingresso 1200 m3h
Portata di estrazione 2400 m3h
Filtrazione H-14 HEPA e carboni attivi
Ricambi drsquoaria circa 12 ricambi daria allora
2
3 3 4
2
1
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2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )( )
dN tn N t
dt
dove
bull Φ egrave la fluenza neutronica (n(cm2 ∙ s))
bull σ egrave la sezione drsquourto 40Ar(nɣ)41Ar (cm2)
bull n egrave il numero di nuclei bersaglio
bull λ egrave la costante di decadimento (s-1)
bull N(t) egrave il numero di nuclei radioattivi al tempo t
( ) (1 )tnN t e
( ) ( ) (1 )tA t N t n e
12
( ) satA t T A n ( ) (1 )t
satA t A e
( )
(1 )sat t
A tA
e
sat
sat
AY
I V
Attivitagrave a saturazione (Bq) Rendimento a saturazione
(Bq(microAdm3)
Termine di produzione
Termine di decadimento
XX
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ad
iop
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2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )
(1 )sat t
A tA
e
Attivitagrave a saturazione (Bq)
41Ar aria ferma
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
m
( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
satA t A e
( )
satsat
AA
m
( ) 1( )
m tsatY IA t e
m
Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
m tsatY IA t e
m
41Ar ventilazione On
12 ricambih
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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2018
Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
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2018
Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
XX
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
XX
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ne ndash
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19 o
tto
bre
2018
GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )( )
dN tn N t
dt
dove
bull Φ egrave la fluenza neutronica (n(cm2 ∙ s))
bull σ egrave la sezione drsquourto 40Ar(nɣ)41Ar (cm2)
bull n egrave il numero di nuclei bersaglio
bull λ egrave la costante di decadimento (s-1)
bull N(t) egrave il numero di nuclei radioattivi al tempo t
( ) (1 )tnN t e
( ) ( ) (1 )tA t N t n e
12
( ) satA t T A n ( ) (1 )t
satA t A e
( )
(1 )sat t
A tA
e
sat
sat
AY
I V
Attivitagrave a saturazione (Bq) Rendimento a saturazione
(Bq(microAdm3)
Termine di produzione
Termine di decadimento
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )
(1 )sat t
A tA
e
Attivitagrave a saturazione (Bq)
41Ar aria ferma
XX
XV
II C
on
gre
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AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
m
( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
satA t A e
( )
satsat
AA
m
( ) 1( )
m tsatY IA t e
m
Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
XX
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II C
on
gre
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i R
ad
iop
rote
zio
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
m tsatY IA t e
m
41Ar ventilazione On
12 ricambih
XX
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
XX
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2018
Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
XX
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
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Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
m
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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Modello teorico
Aria ferma
Materiali e Metodi
( )
(1 )sat t
A tA
e
Attivitagrave a saturazione (Bq)
41Ar aria ferma
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Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
m
( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
satA t A e
( )
satsat
AA
m
( ) 1( )
m tsatY IA t e
m
Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
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Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
m tsatY IA t e
m
41Ar ventilazione On
12 ricambih
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
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Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
XX
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
XX
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Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
m
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
XX
XV
II C
on
gre
sso
Nazio
nale
AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
XV
II C
on
gre
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ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
XX
XV
II C
on
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P d
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iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
XX
XV
II C
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rote
zio
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2018
GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
XX
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II C
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iop
rote
zio
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( )( ) ( )
dN tn N t mN t
dt
( )( ) 1( )
m tnN t e
m
( )( ) ( ) 1( )
m tnA t N t e
m
( )( ) 1 m t
satA t A e
( )
satsat
AA
m
( ) 1( )
m tsatY IA t e
m
Termine di produzione
Termine di decadimento
m=ricambiunitagrave di tempo
XX
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2018
Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
m tsatY IA t e
m
41Ar ventilazione On
12 ricambih
XX
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
XX
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2018
Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
XX
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
XX
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17 -
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
XX
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2018
Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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Modello teorico
Ventilazione
Materiali e Metodi
( ) 1
( )
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41Ar ventilazione On
12 ricambih
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
XX
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Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
XX
XV
II C
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Nazio
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AIR
P d
i R
ad
iop
rote
zio
ne ndash
17 -
19 o
tto
bre
2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
XX
XV
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
XX
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2018
GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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2018
Campionamenti
Materiali e Metodi
Misurazioni in aria ferma
Beaker di Marinelli
Volume 141 dm3
1 Misurazioni con ventilazione accesa nel bunker 2
Misurazioni prima del sistema filtrante 3 Misurazioni dopo i filtri 4
Un Beaker con IN-OUT
Pompa di estrazione dellaria 1 m3h
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2018
Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
XX
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
XX
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
XX
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2018
Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
XX
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
XX
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
XX
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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2018
Spettrometria Gamma
Materiali e Metodi
bullSistema di Spettrometria Gamma (HPGe)
Efficienza 30 a 1332 keV (60Co)
Risoluzione energetica 18 keV a 1332 keV (60Co)
bullCalibrazione in efficienza con sorgenti certificate IEC 61452
bullSoftware di elaborazione spettri Genie 2000
bullTempo di acquisizione 3600 secondi
bullCorrezione per la densitagrave del campione software LabSOCSISOCS (FL Bronson)
XX
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2018
Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
XX
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2018
Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
XX
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2018
Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
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2018
Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
XX
XV
II C
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iop
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17 -
19 o
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bre
2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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Stima dose efficace
Materiali e Metodi
Sulla base delle misurazioni eseguite dopo il filtro egrave stata stimata la dose efficace totale rilasciata in
ambiente mediante il software Hot Spot 302 (Homann amp Aluzzi 2013) rilasciato dal Department of
Energy degli USA httpswwwenergygovehsshotspot
Caratteristiche del software
bull Dati meteorologici
bull Diversi modelli di rilascio (a pennacchio
gaussiano - a seguito di un incendio - hellip )
bull Librerie con coefficienti di dose per
irraggiamento incorporazione e
risospensione
bull Condizioni metereologiche prevalenti
nellarea bolognese sulla base delle
rivelazioni eseguite dallAgenzia Regionale
per la protezione dellambiente (ARPA)
dellEmilia Romagna
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Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
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Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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Risultati
Sono stati utilizzati e analizzati 39 campioni raccolti in 4 diverse condizioni in particolare
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione spenta
bull allinterno del bunker del ciclotrone con ventilazione attivata
bull nel condotto dellaria di estrazione prima dei filtri
bull nel condotto dellaria di estrazione dopo il filtro finale
Per tutti i campioni lunico radionuclide identificato egrave stato lrsquo41Ar
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Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
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[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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Aria ferma
Risultati
Posizione Corrente (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
Attivitagrave a EOB
(Bq)
Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 (538 plusmn 27) 10487 (101 plusmn 5) (27 plusmn 02)
(548 plusmn 27) 10297 (99 plusmn 5) (27 plusmn 02)
2 (582 plusmn 29) 9933 (97 plusmn 5) (25 plusmn 02)
(573 plusmn 29) 9075 (105 plusmn 5) (30 plusmn 02)
3 (538 plusmn 27) 10568 (115 plusmn 6) (31 plusmn 02)
(537 plusmn 27) 10993 (120 plusmn 7) (32 plusmn 03)
4 (540 plusmn 27) 10492 (128 plusmn 7) (35 plusmn 03)
(540 plusmn 27) 9168 (123 plusmn 6) (37 plusmn 03)
119884119904119886119905 = 30 plusmn 04 119861119902
1198891198983 ∙ 120583119860
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rote
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Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
XX
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Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
satsat
AA
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
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Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
XX
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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2018
Allrsquointerno del bunker
Risultati
Campionamento Corrente del
fascio (microA)
Tempo di
irraggiamento
(minuti)
A(tEOB)Vbeak
(Bqdm3)
1 (584 plusmn 29) 101 (500 plusmn 047)
2 (588 plusmn 29) 102 (533 plusmn 043)
3 (576 plusmn 29) 81 (517 plusmn 045)
4 (580 plusmn 29) 89 (492 plusmn 045)
5 (535 plusmn 28) 104 (485 plusmn 040)
6 (536 plusmn 28) 101 (474 plusmn 043)
119884prime119904119886119905 =119860 119905119864119874119861119868 ∙ 119881119887119890119886119896
∙1
[1 minus 119890minus(120582+119898)∙119905119864119874119861]
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2018
Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
XX
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2018
Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
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Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
XX
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
XX
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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Stima del parametro m
Risultati
Sulla base delle misure eseguite e del parametro di Ysat in aria ferma calcolato precedentemente
per ognuno dei campionamenti egrave stato stimato il parametro m (ricambi dariaunitagrave di tempo)
dellinterno del bunker come soluzione dellequazione
Poichegrave lequazione non egrave risolvibile analiticamente egrave stata data una soluzione mediante il metodo
numerico risolutivo di Newton (o delle tangenti)
119860 119905 = 120582 ∙119884119904119886119905 ∙ 119868
120582 + 119898∙ [1 minus 119890minus 120582+119898 119905]
Campione m
(ricambi drsquoariasecondo)
m
(ricambi drsquoariaora)
1 (36 plusmn 02)middot10-3 (130 plusmn 07)
2 (34 plusmn 02)middot10-3 (121 plusmn 06)
3 (34 plusmn 02)middot10-3 (123 plusmn 07)
4 (36 plusmn 02)middot10-3 (131 plusmn 07)
5 (34 plusmn 01)middot10-3 (122 plusmn 05)
6 (35 plusmn 02)middot10-3 (125 plusmn 06)
Media (35 plusmn 01)middot10-3 (125 plusmn 04)
Ysat = (0088 plusmn 0003) Bq(μAbulldm3)
( )
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
XX
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Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
XX
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Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
XX
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Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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Prima e dopo i filtri
Risultati
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0032 plusmn 0009
2 0047 plusmn 0009
3 0038 plusmn 0006
4 0056 plusmn 0008
5 0033 plusmn 0006
6 0047 plusmn 0006
7 0051 plusmn 0007
8 0052 plusmn 0007
9 0045 plusmn 0007
10 0047 plusmn 0007
11 0051 plusmn 0008
12 0040 plusmn 0007
Valore medio 0045 plusmn 0008
Campione Ysat
[Bq (microA∙dm3)]
1 0055 plusmn 0007
2 0051 plusmn 0007
3 0050 plusmn 0007
4 0050 plusmn 0007
5 0036 plusmn 0007
6 0035 plusmn 0007
7 0052 plusmn 0008
8 0038 plusmn 0006
9 0044 plusmn 0007
10 0038 plusmn 0009
11 0039 plusmn 0006
12 0042 plusmn 0007
13 0046 plusmn 0007
Valore medio 0044 plusmn 0007
Va notato che il risultato ottenuto per il condotto di estrazione egrave inferiore rispetto alla concentrazione di
attivitagrave presente nel bunker (0088 plusmn 0003) Bq(μAdm3)
Il confronto tra lrsquoattivitagrave a saturazione misurata prima e dopo il filtro fornisce risultati simili allinterno
di incertezze sperimentali Questo dimostra che lefficienza del filtraggio per il gas nobile Argon egrave
trascurabile
Prima dei filtri Dopo i filtri
XX
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Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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Stima dose efficace
Risultati
Carico di lavoro totale 800 irraggiamenti allanno
Durata Irraggiamenti 1h
Corrente media 60μA
Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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2018
Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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GRAZIE PER LrsquoATTENZIONE
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Stima dose efficace
Risultati
Sulla base dei risultati presentati precedentemente egrave possibile valutare lemissione totale dellattivitagrave 41Ar durante il tempo di irraggiamento Considerando un irraggiamento tipico della durata di unrsquoora ad
una corrente media di 60 μA lattivitagrave emessa totale egrave pari a circa 6 MBq
Il valore massimo della Total Effective Dose (TED) egrave di 239∙10-10 Sv (0239 nSv) ad una distanza di
200 m dal punto di emissione
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Stima dose efficace
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Il valore massimo di TED per il gruppo critico della popolazione egrave pari a 019 μSvanno
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Conclusioni
bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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bull La modalitagrave di campionamento dellaria presentata in questo lavoro egrave economica e consente una
misurazione accurata di 41Ar in aria
bull Necessario un sistema di spettrometria gamma ad alta risoluzione disponibile e possibilmente
posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
non egrave rilevante dal punto di vista radiologico
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posizionato vicino alla struttura del ciclotrone
bull La produzione di 41Ar in aria a un ciclotrone in PET egrave misurabile anche se il rateo di produzione
egrave basso
bull I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) e i filtri a carboni attivi hanno unefficienza di
intrappolamento trascurabile per lrsquoArgon
bull Lrsquoattivitagrave a saturazione di 41Ar emessa nellambiente egrave risultata di (0044 plusmn 0007) Bq(μA∙dm3)
bull In condizioni molto conservative la dose totale efficace per i membri della popolazione ersquo
inferiore a 019 μSvanno Questo valore dovrebbe essere confrontato con il criterio di non
rilevanza radiologica tipicamente assunto come 10 μSvanno
Sulla base delle prove sperimentali lemissione di 41Ar in un centro PET dotato di ciclotrone
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