www.lradeponi.no
   
Oppdatert: 19 May, 2009
 
     
       
 

 

 

Innhald
Om LRA
Radioaktivitet
Naturleg radioaktivitet
Radioaktiv dose
Vanlege ord og uttrykk


Om LRA

LRA (lavradioaktivt avfall) er eit miljøfarleg avfall som er klassifisert på grunn av sitt innhald av radioaktivitet. LRA inneheld ofte andre miljøfarlege komponentar som oljerestar og tungmetall.

Opprinninga til LRA er utfellingar som oppstend under produksjon av olje (og gass) ute på norsk sokkel. Bergartar i olje- og gassreservoar inneheld radioaktivitet frå kalium-40 og forskjellege stoff i uran- og thorium-kjedane, spesielt dei tre stoffa radium-226, radium-228 og bly-210. Uran og thorium i geologiske formasjonar er lite løyselege, medan radium løyses lett i vatn og fraktas dermed opp saman med vatnet frå produksjonsbrønnen. Bly-210 vil også løyses i dette vatnet, men vil hovedsakleg vere bunden til oljekomponentar og dermed vere hindra frå utfelling. Når dei kjemiske forholda i vatnet endrer seg, til dømes ved innblanding av sjøvatn eller kontakt med boreslammet, kan radioaktive utfellingar avleiras på innsida av røyr og anna produksjonsutstyr.

 
Figur 1 og 2 Undersøking av LRA frå oljeinstallasjonen Brent Spar.

LRA i samband med oljeproduksjon bestend hovedsakeleg av utfellingar av bariumsulfat. I varierande grad kan og strontium og kalsium inngå. Naturleg kalsium, barium og strontium er sjølv ikkje radioaktive stoff, men radium liknar kjemisk så mykje på desse tre at det "vert med" under utfelling/avleiring. Aktiviteten av utfellinga avheng difor av kor mykje radium som er innblanda. Dette igjen avheng mellom anna av uran- og thorium-innhaldet i bergartane på feltet og produksjonsmessige faktorar som til dømes grada av vatninjeksjon.

Figur 3 Røyr med betydelege avleiringar.

Den danna utfellinga er generelt svært lite løyseleg. Fjerning av avleiringar frå utstyr krev difor ofte bruk av spesial-kjemikaliar eller til dømes høgtrykksspyling.

Under gassproduksjon kan ei anna form for avleiring verte danna: såkalla bly-scale. Denne kan bestå av svært tynne, men ofte mykje radioaktive utfellingar av metallisk bly-210 og er gjerne usynleg. Den kan difor berre registreras ved bruk av spesielt måleutstyr, såkalla kontaminasjonsmonitorar.

LRA som avfall oppstend når produksjonsrøyr og -komponentar rutinemessig reingjeres, eller som ein del av avfallshandteringa når ein oljeinstallasjon utrangeras. Av og til kan utfellingane tette igjen produksjonsutstyret fullstendeg (sjå figur 3).

Den ikkje-vandege delen av LRA bestend typisk av:

  • Sulfat (30-99 vekt%)
  • Sand/leire (5-20 vekt%)
  • Stål/korrosjonsprodukt (1-10 vekt%)
  • Oljekomponentar (1-15 vekt%)
  • Tungmetall (blant anna bly, sink, kadmium)

LRA inneheld vanlegvis og ein del vatn som stammar frå reingjering av produksjonsutstyret ved høgtrykksspyling.


Figur 4 Bilete frå elektronmikroskopi av ei LRA-prøve.

Radioaktiviteten i LRA utgjeres av dei naturleg forekommande stoffa radium-226, radium-228 og bly-210: ein radioaktiv blyisotop. Opprinninga til desse stoffa er radioaktivt uran-238 og thorium-232 som finnes naturleg i alt bergartsmateriale og difor og i alt vatn, plantar, dyr og menneskje; kort sagt overalt. Konsentrasjonane av desse radioaktive stoffa i naturen er vanlegvis svært låge, men nokon mineralar og bergartar er kjende for å ha høge konsentrasjonar, til dømes: fosfatmineralar, monasitt(sand) og alunskifer. Denne siste finnes det mykje av i grunnen under Oslo sentrum.

Norske myndigheiter har innført ei friklassingsgrense som gjeld for LRA. Denne grensa er på 10 Bq/g for radium-226, radium-228 og bly-210. Avfall under denne grensa er friklassa med omsyn til radioaktivitet og handteres då eventuelt som miljøfarleg avfall avhengig av innhaldet av oljekomponentar eller tungmetall. Friklassingsgrensa er sett slik at radioaktiv dose til dei som er mest utsett for eksponering frå friklassa materiale ikkje overstig ein gitt mengde: 1 mikroSievert per år. (Les meir om radioaktiv dose lenger ned på sida).

LRA frå norsk sokkel har ein aktivitet som varierar frå friklassingsgrensa (10 Bq/g) opp til 100 Bq/g for radium-226. Den gjennomsnittlege aktiviteten ligg på 24 Bq/g - det dobbelte av friklassingsgrensa. Innhaldet av radium-228 og bly-210 ligg normalt på 10-50 % av radium-226. Tabell 1 syner mengder og aktivitet av mellomlagra LRA for fire oljeselskap.

Tabell 1 Oversikt over mengder og aktivitet av mellomlagra LRA for fire oljeselskap i Noreg.


Internasjonalt brukes "NORM-Naturally Occurring Radioactive Materials" som betegning for materiale som inneheld denne type radioaktivitet over friklassingsgrensane (dei varierar typisk noko frå land til land). Når det gjeld LRA, sidan det er tale om materiale som er oppkonsentrert via ein industriell prosess (oljeproduksjon), vil spesifikk betegning være "TENORM-Technologically Enhanced NORM".

Når radioaktivt materiale skal lagras/deponeras ver desse betegningane brukt:

  • Høgaktivt avfall (HLW). I hovedsak brukt brensel frå atomreaktorar. Reinfremstilt radium, til dømes frå Det Norske Radiumhospital, vil og høyre inn her.
  • Lav- og middelsaktivt avfall (LLW og ILW). Normalt radioaktivt avfall frå kjernekraftindustrien og frå anna virksomheit som brukar radioaktivitet til dømes "EXIT-skilt" og detektoren i ioniske røykvarslare. Det eksisterande norske deponiet i Himdalen og det britiske Drigg er bygd for denne typen avfall.
  • Svært lågaktivt avfall (VLLW). Slagg/avfall frå fosfat- og bergverksindustri, forurensa utstyr, kontaminerte arbeidsklede o.l. Det diskuteras i internasjonale fora (IAEA) å innføre denne avfallskategorien for å avlaste LLW/ILW-deponiar (spare plass).

LRA tilhøyrer antageleg denne siste typen avfall (VLLW). I allefall har både norske og britiske myndigheiter, ut ifrå ei volumbetrakting, bestemt at henhaldsvis KLDRA-Himdalen og Drigg ikkje skal ta i mot LRA i si eksisterande form. LRA er rett og slett ikkje radioaktivt nok til å rettferdigjere plass i dei svært påkosta LILW-deponiene (KLDRA-Himdalen kosta til dømes 75 millionar kroner å byggje).

Radioaktivitet >> tilbake til toppen
Radioaktivitet er eit samlebegrep som vert brukt i samband med strålinga som sendes ut når ustabile atomkjerner gjennomgår omvandling.
Nokon atomkjerner er ustabile og vil avgje stråling. Desse atomkjernene er kjende som radioaktive. Det kan avgjes tre typer stråling frå radioaktive atomkjerner:

  • Alfastråling - små atom med høg hastigheit. Dei har kort rekkjevidde i luft og kan ikkje trenge gjennom klede eller hud.
  • Betastråling - elektron som i denne samanhengen er små atompartiklar med høg hastigheit. Dei har noko lengre rekkjevidde enn alfa-partiklar og kan delvis trengje gjennom klede og hud.
  • Gammastråling - tilsvarar røntgenstråling, men med enda høgare energi. Gammastråling svekkes gradvis når den passerar faste materiale. Intensiteten av gammastråling frå LRA reduseras når den passerar gjennom stål.
Figur 5 Dei ulike stråletypane har forskjelleg rekkjevidde.

Radioaktiviteten kan vere menneskjeskapt og då oftast produsert i atomreaktorar. Menneskeskapt radioaktivitet anvendes foruten i energi-produksjon til ei rekkje industrielle og medisinske føremål (til dømes brønnlogging og kreft-behandling). Radioaktivitet finnes og naturleg i omgjevnadene våre.


Naturleg radioaktivitet >> tilbake til toppen
Naturleg radioaktivitet stammar hovedsakleg frå uran, thorium og radioaktivt kalium som finnes naturleg i bergartar i jordskorpa. Desse stoffa har vore tilstade sidan den gongen jorden vart danna og finnes overalt i miljøet: berggrunn, jord, vatn, luft og biologisk materiale.

Uran og thorium dannar kvar for seg to lange kjede med radioaktive stoffer som dannes suksessivt etter kvarandre inntil kjedene ender i ikkje-radioaktivt bly. I uran-kjeda inngår den radioaktive gassen radon som gjennom innanding bidreg til ein stor del av radioaktiviteten menneskje vert utsett for.

Noko av den naturlege radioaktiviteten vert danna i jorda si ytre atmosfære når den utsettes for stråling frå sola. Dette gjeld til dømes radioaktivt kol (karbon-14) som finnes i alt biologisk materiale.
Saman med kosmisk stråling utgjør den nemnde radioaktiviteten det som vert kalla den naturlege bakgrunnsstrålinga.

Radioaktiv dose >> tilbake til toppen
Ei mengd radioaktivitet som vert absorberet i kroppen kallas i strålevern-samanheng for ei dose. Når det i tillegg tas hensyn til type stråling og ulike organs strålefølsomhet brukes uttrykket effektiv dose. Det er vanleg akseptert at det er direkte samanheng mellom effektiv dose og risiko for strålingsskader. Effektiv dose måles i eininga sievert (Sv). Sidan 1 Sv tilsvarar svært mykje stråling, brukes vanlegvis mikro-Sv (milliontedels Sievert) for benemning av vanlege strålenivå.

Den dosen kvart enkelt menneskje vert utsetta for er gjeven av summen av alle enkeltbidraga frå både naturleg og kunstig radioaktivitet og utgjøres hovedsakeleg av:

  • Stråling frå bakken
  • Kosmisk stråling (hovedsakleg frå sola)
  • Radon innandørs
  • Røntgenundersøkingar
  • Flyreiser
  • Stråling frå radioaktive stoff i kroppen


Figur 6 Figuren syner kva for dosar ulike yrker gjev i tillegg til interne dosar og bakgrunnsdosar.

Årlig normaldose for menneskje er ca. 4 milli-Sv pr. person, men dette varierar avhengig av bakgrunnstrålinga der dei bur og arbeider. Yrkesmessig påført dose kjem i tillegg, men utgjer for dei fleste berre ein liten del av normaldosen.

Intern dose skuldast stråling frå radioaktive stoff som er tatt opp i kroppen; i naturleg samanheng enten frå radon i inneluft eller frå mat. Vanleg inneluft kan innehalde 50-200 Bq radon pr. m3 som gjev ein dose på 2 milli-Sv/år. Eit vanleg menneskje inneheld omlag 4.500 Bq radioaktivt kalium og 4.000 Bq karbon-14 som tilsaman gjev ein dose på 0,4 milli-Sv pr. år.

Vanlege ord og uttrykk >> tilbake til toppen
Nedanfor er ei liste over ord og uttrykk som er vanleg brukt i fagsam-anheng når det gjeld LRA eller radioaktivitet:
Bakgrunnsstråling - stråling som skuldast naturleg radioaktivitet i omgjevnadene, i vår eigen kropp og kosmisk stråling.
Bakgrunnsstrålenivå - mengda av Bakgrunnsstråling på ein nærmare angjeven stad. Begrepet brukes for å kunne kompensera for Bakgrunnsstråling ved bestemming av strålenivå frå strålekjelder. Gjerne gjeven i eininga µSv/t (sjå Doserate).
Becquerel (Bq) - måleeining for radioaktivitet.
1 becquerel = spalting av eit atom pr. sekund.
Dose - den strålingsmengda som absorberes i kroppen pr. vekteining. I Effektiv dose er det og teke omsyn til ulike stråletypars verkning og eigenskaper.
Doserate - den dosen som måles pr. tidseining; som oftast time.
Doseratemålar - instrument som måler doseraten eit menneske på same stad som instrumentet utsettes for. Målaren kan ikkje brukes til å avgjere korvidt kroppen utsettes for ein eventuell intern dose.
Friklassifiseringsgrense - materiale med lavare aktivitet enn 10 Bq/g av radium-226, radium-228 eller bly-210 er definert som ikkje radioaktivt og skal ikkje behandlas som LRA.
Halveringstid - den tida det tar før halvparten av atoma i eit stoff har gjennomgått radioaktivt henfall.
Ioniserande stråling - elektromagnetisk stråling (røntgen, gamma) eller partikkelstråling (alfa, beta) som dannar ion når det treff anna materiale.
Kontaminasjonsmonitor - instrument for måling av spesifikk aktivitet. I LRA-sammenheng anbefales handheldt instrument med ekstern alfa/beta-probe. Det er viktig å merkje seg at dette måleutstyret gjev relative målingar og at utstyret difor må kalibreras før bruk.
Kontrollert område - område med ei doserate målt til høgare enn 7,5 Sv/t eller område der det arbeides med LRA slik at radioaktiv eksponering kan førekome. Området skal avgrensas med adgang kun for autorisert personell.
LRA - norsk forkorting for Lav Radioaktive Avleiringar med spesifikk aktivitet over friklassingsgrensen. Betegninga tilsvarar den engelske LSA scale.
Radioaktivitet - ustabile atomkjerner som sender ut alfa-, beta- og gamma-stråling ved henfall.
Radioaktiv kilde - begrep ofte brukt om eit legeme som inneheld konsentrert radioaktivitet. Den er ofte industrielt tillaga og meint brukt til eitt bestemt formål, men kan også brukas i samband med beskriving av stråling frå eit fat med LRA.
Radioaktivt henfall - ein prosess kor eit ustabilt atom vert omdanna under utsending av stråling. Prosessen er spesifikk for kvart enkelt radioaktivt stoff: radium-226 henfell alltid til radon-222 under utsending av ein alfa-partikkel med ei halveringstid på 1 600 år.
Sievert (Sv) - måleeining for stråledose 1 Sv = 1 Joule pr. kg
Spesifikk aktivitet - angjev radioaktivitet pr. vekt-, flate- eller volumeining av materialet (f.eks Bq/g).



 
Redaktør: Dr. Per Varskog, Norse Decom AS, Postboks 112, 2027 Kjeller, T 63 81 99 25, e-post: per.varskog@norse-decom.no
Nettstaden er utvikla og vert drifta av Norse Decom AS © 2003-2009.