EVALUATION OF THE RADIOLOGICAL CONSEQUENCES OF ¹⁴C DUE TO CONTAMINATED IGNALINA NPP GRAPHITE INCINERATION ^∗
E. Maceika^a, V. Remeikis^a, D. Ancius^a, and D. Ridikas^b
aInstitute of Physics, Savanorių 231, LT-02300 Vilnius, Lithuania
E-mail: emaceika@ar.fi.lt
^bC.E.A. Saclay, DSM / DAPNIA / SPhN, F-91191 Gif-sur-Yvette, Cedex, France

Received 26 May 2005

After decommissioning of Unit 1 of the Ignalina Nuclear Power Plant, the problem of the radioactive waste management emerged. Among radioactive waste there is an inventory of about 1700 tons of the graphite containing ¹⁴C radioisotope as an activation product. The estimates show that the maximal total inventory of ¹⁴C in graphite from Unit 1 is around 7 · 10¹⁴ Bq. One of the possible ways for utilization of the graphite is its incineration in the radioactive waste processing plant. Unfortunately, in this case a significant amount of the radionuclide would be released into the atmosphere in the form of CO₂ and the released radiocarbon would cause additional exposure of the population. Possible radiological consequences for the Lithuanian inhabitants are evaluated using the model of radiocarbon dispersion in the environment and considering several scenarios of the graphite incineration. Dispersion of the incineration gas is modelled using the Gaussian dispersion model. Assimilation of CO₂ by the vegetation due to photosynthesis as well as washout of CO₂ from the atmosphere by rain, uptake of the deposited ¹⁴C by the plants from soil, and the eventual contamination of food products are considered. An estimated additional exposure effective dose to the critical group of the local population due to continuous releases of the total inventory of ¹⁴C from the incinerator is of the order of 2.7 mSv. The consumption of the contaminated locally produced food products is the main contribution to the dose. Such continuous incineration of graphite would be acceptable if it were extended for at least 14 years in order not to exceed the annual dose limit of 0.2 mSv·y⁻¹. The incineration of graphite would cause the least radiological consequences if it functioned only in the dark time of the day or in winter when plants do not perform photosynthesis. In this case the effective dose for the population would be of the order of 5.2 μSv. World population would receive an average lifetime (∼50 years) dose of 0.43 μSv per person which is negligibly small.

¹⁴C IZOTOPU UŽTERŠTO IGNALINOS AE GRAFITO DEGINIMO RADIACINIŲ PASEKMIŲ VERTINIMAS
E. Maceika^a, V. Remeikis^a, D. Ancius^a, and D. Ridikas^b
aFizikos institutas, Vilnius, Lietuva
^bC.E.A. Saclay, Gif-sur-Yvette, Prancūzija

Nutraukus Ignalinos AE pirmojo bloko reaktoriaus eksploataciją, aktualia tapo radioaktyviųjų atliekų šalinimo problema. Be kitų radioaktyviųjų atliekų, kiekviename reaktoriuje yra apie 1700 tonų grafito, kuris užterštas ¹⁴C radioizotopu. Maksimalus ¹⁴C radionuklido įvertintas aktyvumas pirmojo bloko reaktoriaus grafite yra maždaug 7·10¹⁴ Bq. Vienas iš galimų šio grafito utilizacijos būdų yra jo sudeginimas specialiame įrenginyje. Tokiu atveju į atmosferą būtų išmesti nemaži ¹⁴C radionuklido kiekiai CO₂ dujose. Į aplinką patekusi radioaktyvioji anglis sukeltų papildomą gyventojų apšvitą. Galimos radiacinės pasekmės Lietuvos gyventojams įvertintos modeliuojant radioaktyviosios anglies sklaidą aplinkoje įvairiems grafito deginimo scenarijams. Deginimo metu susidariusi dujų sklaida atmosferoje modeliuojama taikant Gauso modelį. Įvertinama CO₂ asimiliacija augalams vykdant fotosintezę, CO₂ išplovimas iš atmosferos lietumi, iškritusios ¹⁴C pereiga iš dirvožemio į augmeniją ir maisto produktų tarša. Nustatyta, kad nepertraukiamai deginant grafitą specialiame įrenginyje, kritinė vietinių gyventojų grupė (gyvenančių už 1 km nuo šaltinio) papildomai gautų apie 2,7 mSv efektinę apšvitos dozę. Didžiausią dozės dalį lemia užterštų vietinių maisto produktų vartojimas. Toks grafito utilizacijos būdas būtų priimtinas (neviršytų 0,2 mSv·metai⁻¹), jeigu visas pirmojo bloko reaktoriaus grafitas būtų sudegintas ne trumpiau kaip per 14 metų. Mažiausias radiacines pasekmes gyventojams turėtų reaktoriaus grafito deginimas žiemą arba tamsiu paros metu (kai nevyksta fotosintezė). Toks grafito sudeginimo scenarijus lemtų 5,2 μSv vidutinę efektinę dozę kritinei vietinių gyventojų grupei. Papildoma vidutinė apšvitos dozė planetos gyventojui neviršytų 0,43 μSv per gyvenimą (50 metų).