Radiological impact on public, environment, and risk assessment associated with decommissioning of the Iraq destroyed IRT-5000 research reactor

Abstract

Der Luftangriff vom 17.Jänner 1991, der die Zerstörung des Forschungsreaktors IRT-5000 am Standort Al-Tuwaitha nahe Bagdad, Irak zum Ziel hatte, erfordert eine umfassende Analyse der radiologischen und sicherheitstechnischen Situation des Reaktorgebäudes und der Umgebung. Die Reaktoranlage wurde während des Golf Krieges 1991 vollkommen zerstört, sämtliche Unterlagen und Dokumente betreffend dem Rückbau der Anlage gingen verloren.Die vorliegende Arbeit untersucht die radiologische Situation der zerstörten Reaktoranlage und ermittelt unter Verwendung von Standard Codes wie ORIGEN-2, RODOS und RESRAD-OFF-SITE das radiologische Risiko für die Bevölkerung in der Umgebung und gibt weiter Empfehlungen für eine Risiko-Minimierung bei einem zukünftig geplanten Reaktorabbau. Die Arbeit ist in drei Abschnitt unterteilt:Abschnitt 1 erfasst die radiologische Situation im Bereich des IRT-5000 Forschungsreaktors und untersucht mittels Probenahme und direkten Messungen innerhalb der zerstörten Gebäude unter Verwendung unterschiedlicher Messverfahren die Kontamination. Diese Messergebnisse erlauben die Abschätzung und Ermittlung historische Daten der Auswirkungen auf die Anlage und auf die Umgebung zum Zeitpunkt der Zerstörung des Reaktors (1991) und 25 Jahre danach.Cs-137 wurde als Leitnuklid für den Quellterm gewählte, der unter Verwendung des ORIGIN-2 Codes ermittelt wurde. Mit Hilfe des RODOS Codes wurde anschließend die radiologische Situation um den IRT-5000 Reaktor zum Zeitpunkt 1 Monat und 25 Jahre nach der Zerstörung ermittelt.Abschnitt 2 umfasst die Beurteilung der radiologischen Auswirkungen auf die Umgebung und auf die Bevölkerung, wobei die Dosisbelastung und das damit verbundene Risiko für die Bevölkerung abgeschätzt werden. Da geplant ist die Reaktoranlage in Zukunft vollständig entsprechend den von der IAEO festgelegten Vorschriften abzubauen, wird sowohl eine qualitative als auch eine quantitative Risikoanalyse für die Umgebung infolge des Reaktor-Abbauvorganges durchgeführt.Abschnitt 3 ermittelt unter Verwendung des RESRAD-OFF SITE Codes die radiologischen Auswirkungen des Aktivitätsinhaltes des zerstörten IRT-5000 Forschungsreaktors auf die Bevölkerung und die Umgebung nach 15, 25 und 100 Jahren sofern der Reaktor nicht abgebaut wird.Als wesentliches Ergebnis ist festzustellen, dass sich die radiologische Belastung nach der Zerstörung und im Vergleich nach 25 Jahren in erster Linie auf die Reaktoranlage selber beschränkte.Die qualitative und quantitative Risikoanalyse ergab, dass das höchste Langzeitrisiko bei einem Reaktorrückbau durch die Grundwasser-Kontamination erfolgt. Dieses Risiko ist bei der Rückbau Option des IRT-5000 mittels technischer und organisatorischer Maßnahmen zu minimieren

The raid attack on 17th January 1991, aimed at the IRT-5000 research reactor, triggered the revision of the consequences of the reactor collapse on Al-Tuwaitha site and the nearby areas, as a basis for the evaluation of the current radiological and safety assessment of the destroyed Iraqi research reactor building, Iraq – Baghdad. The reactor seriously destroyed during the Gulf war 1991, lost records and operation documents, candidates for decommissioning. The work plan was linked with three phases, phase one was considers the radiological survey and investigation of the destroyed IRT-5000 research reactor. It consists of an integrated survey design combining scanning survey with direct measurements and sampling based on the Multi Agency Radiation Survey and Site Investigation Manual (MARSSIM) approach. This includes historical site assessment to determine the radiological impact of the reactor destruction on the public and on the environment at the time of the reactor destruction 1991 and 25 years later.The ORIGIN-2 depletion code was used to determine the Cs-137 activity as an acceptable proxy for other fission products, which were used as source term for the radiological simulation.The RODOS simulation code was used to reconstruct the radiological condition around the IRT-5000 research reactor after one month and 25 years after the reactor destruction. Phase two concentrates on the assessment of the radiological- and non-radiological impact on the environmental and on the population in terms of radiation dose and radiation risk. In order to identify, analyze and evaluate the risk associated with the Iraqi decommissioning project. A probabilistic risk analysis both qualitative and quantitative was applied using the prioritization methodology following international experience and scientific principles. The last phase, considers the assessment of the radiological impact of IRT-5000 radionuclide inventory on humans and environment which was calculated and analyzed using RESRAD-OFF SITE computer code for 15, 25 and 100 years. In conclusion, the radiological survey and investigation of the destroyed IRT-5000 research reactor in comparison with the simulation after 25 years show that the accident impact was mainly restricted to the reactor building and yard. Qualitative and quantitative risk assessment results show that the high-risk score value should be strongly considering the increasingly groundwater effect when choosing the decommissioning strategy. Quantitative probabilistic radiological assessment results show that significantly high values of risk constraint and dose constraint should be strongly taken into account for the possible decommissioning plan of the IRT-5000 research reactor.