Christoffer Lundström, FOA - Cerum - Umeå universitet

Umeå UniversityCerumCentre for Regional ScienceSimulering av radioaktivbeläggning vid utsläpp påKolahalvönChristoffer LundströmFOAcerum Northern Studies Working Paper no. 22isbn 91-7305-106-3issn 1400-1969Address: Cerum, Umeå University, se-901 87 Umeå, SwedenTelephone: +46-90-786.6079, Fax: +46-90-786.5121www.umu.se/cerumregional.science@cerum.umu.se

The Project “Nuclear Problems, RiskPerceptions of, and Societal Responses to,Nuclear Waste in the Barents Region”- an AcknowledgementSince the late eighties, CERUM has developed research with a focus onthe shaping of and development within the Barents Region. Two specificfeatures have characterised this research. First of all our ambitionhas been to develop research projects in close collaboration with internationaland especially Russian researchers. This has materialised as anexchange of researchers at conferences both in Sweden and in Russia.Secondly, our view has been that the Barents region must be analysedby researchers that represent a broad set of competences. Especially ourambition is to develop a deeper and more integrated collaborationbetween researchers from social sciences and arts on one hand and naturalsciences on the other.With the Swedish Board for Civil Emergency Preparedness (ÖCB)as the main finacier, CERUM has for a couple of years developed researchwithin the project “Nuclear Problems, Risks Perceptions of, andSocial Responses to, Nuclear Waste in the Barents Region”.This report is produced within the aforementioned project. Theproject deals with vulnerability as a response to the latent security questionsassociated with the existence of nuclear power and nuclear wastein the Barents region. Clearly there is within the project a large scoopfor an analysis with its roots in natural sciences of the size and dispersionof various types of waste from the region. The project also has produceda set of such papers. Those papers raise questions that immediatelylead to other papers and a discussion with its roots in social sciences,of civil emergency preparedness in a broad and spatially delimitedsense as well as a discussion of the need for an enlarged concept ofsafety. The pattern of spatial risk dispersion, which in this case not haltsat the national borders, and the associated construction of governancein the Barents region also imply that trans-border negotiation, conflict,and cooperation become key words in the discourse.Gösta WeissglasProject leaderLars WestinDirector of CERUM7

SammanfattningPå Kolahalvön i nordvästra Ryssland finns ett stort antal kärnreaktorer,baserade både till land och till sjöss. Tidigare studier har visat att störstrisk för ett oönskat utsläpp är från kärnkraftverket i Polyarnye Zori ochvid byte av en atomubåts bränsle. I denna studie har därför ett antalsimuleringar av utsläpp av radioaktiva partiklar gjorts. Datorsimuleringarnahar gjorts med en partikelspridningsmodell. För att simuleringarnaska vara så realistiska som möjligt har datafiler med verkligaväderprognoser använts.Ett tiotal tänkbara scenarier studerades. Scenariernas längd varierademellan 4–9 dygn och är fördelade över de olika årstiderna. Med ett undantaghar bara de simuleringar där depositionen berört Sverige använts.Sannolikheten för att de radioaktiva partiklarna ska blåsa in översvenskt territorium har uppskattats till ungefär 1 på 3, med en ökadsannolikhet om utsläppet pågår under lång tid.Det visade sig att störst inverkan på var partiklarna deponerar harvädret i form av vind och regn. Vilken höjd det radioaktiva molnet initialtnår upp till kan också vara avgörande för den slutliga depositionen,liksom under hur lång tid utsläppet sker. Var källan befinner sig ärnaturligtvis också avgörande och studien visar även att förhållandevissmå förändringar av utsläppsplats kan innebära avsevärda skillnader idepositionsmönstret.Partiklarnas storlek och den hastighet med vilken partiklarna deponerar(den s.k. torrdepositions-hastigheten) hade mindre inverkan pådepositionen och skillnader på partiklarnas densitets verkar ha för liteninverkan för att märkas på den slutliga beläggningsytan.Resultatet visar att en olycka, framförallt vid kärnkraftverket i PolyarnyeZori, skulle kunna få allvarliga konsekvenser för Sverige ochSkandinavien. Flera simuleringar visar att depositionen i Sverige efteren allvarlig olycka nästan når upp till den nivå, vid vilken personer evakueradesefter Tjernobylkatastrofen. Framförallt norra delarna avSverige är i riskzonen. Generellt kan depositionen nå mycket höga värden(över 10 kBq/m 2 per PBq utsläppt material) i området inom 600km från utsläppspunkten. I Sverige motsvarar det området öster om Kirunaoch norr om Piteå. I vissa fall kan dock begränsade områden meddenna koncentration finnas upp till 1000 km från källan. Områdenmed hög deposition (över 1 kBq/m 2 per PBq utsläppt material) hållersig i allmänhet inom 1200 km från källan, vilket motsvarar områdetned till Stockholm. I samband med regn kan dock partiklar i stor omfattningdeponera längre ifrån källan, upp till dubbla det avståndet.Alltså riskeras hela Sverige att drabbas av höga depositionsvärden om enallvarlig olycka i kärnkraftverket skulle inträffa.Sker olyckan vid bränslebyte på en atomubåt skulle konsekvensernasannolikt inte bli lika allvarliga för Sveriges del. Det beror på att reakto-8

erna i atomubåtar inte innehåller lika stora mängder radioaktivt material.Sammanfattning 9

BakgrundProblem med radioaktiva källorPå Kolahalvön finns ett stort antal kärnreaktorer, faktiskt den störstakoncentrationen på denna planet [6] 1 . Här ligger ett av de farligastekärnkraftverken i världen, Kola Nuclear Power Plant (KNPP), med 4reaktorer. Kolahalvön är dessutom bas för den ryska ishavsflottan. Denbestår bl.a. av 154 atomubåtar (inklusive ett antal som tagits ur aktivtjänst, se diagram) och 2 slagkryssare, totalt 296 kärnreaktorer. Rysslandhar även 8 atomdrivna isbrytare baserade i området.Utöver detta finns kärnvapen och testanläggningar för dessa samt lagerav kärnavfall och använt kärnbränsle. I Barents- och Karahaven harman även dumpat kärnbränsle. På botten ligger sjunkna atomubåtar,kärnreaktorer m.m.Studier har visat att störst risk för reaktorhaveri är det i KNPP ellervid bränslebyte i atomubåtar. I denna rapport är därför tyngdpunktenlagd på simuleringar av dessa.Studier av föroreningarFigur 1Antal atomubåtar baserade på Kolahalvön.1. Sexan markerar från vilken källa uppgifterna i stycket är hämtade ifrån. Se vidarei källförteckningen i slutet av rapporten.Bakgrund 11

12Framförallt har olyckan i Tjernobyl studerats. Viktiga faktorer var vilkatyper av partiklar som spreds, vilka faktorer som bidrog till spridningensamt hur och var partiklarna deponerade. Även reaktorolyckanpå en ubåt i Chasma Bay 1985 har varit intressant, främst ur partikelsynpunkt.Studien är utformad så att det ska var lätt att koppla det radioaktivanedfallet till modeller som beskriver hur människan, djur och växterpåverkas. Detta har gjorts genom att lagra nedfallsintensiteten och dessposition i datafiler. Kopplat till olika rutiner kan således nedfallsintensitetenomvandlas till beläggning som funktion av tiden för olika nukleider,hur mycket som tas upp av växter och djur eller hur mycket somkan förväntas i växter och djur som funktion av tiden m.m.

SyfteCERUM (Centrum för regionalvetenskap) har, tillsammans med bl.a.FOA (Försvarets forskningsanstalt) i Umeå, initierat ett projekt för studieav riskerna med kärnavfall i Barentsregionen. Studien omfattar 8delprojekt, i vilka forskare från Sverige, Norge, England USA ochRyssland medverkar. Kärnkraftsproblem och risker undersöks, liksomsociala och ekonomiska effekter vid en eventuell olycka.Simuleringarna ska kunna användas som en plattform för att görabåde radioekologiska, radiologiska och samhällsvetenskapliga analyserav bl.a. CERUM. Radioaktiva föroreningar i livsmedelsråvaror kan studerasoch ev. produktionsbortfall förutses. Dessutom kan konsekvensernaför viktiga näringar i områden som drabbats av stort nedfall bedömas.Syfte 13

ProblembeskrivningI arbetet ingick att hantera ett nyutvecklat program för studium avlångväga transport av partiklar i atmosfären. Med hjälp av programmetskulle ett antal simuleringar av radioaktiva utsläpp och nedfall görasbaserat på verkligt väderdata. Framförallt var nedfallet över Skandinavienintressant. Detta skulle lagras för att kunna användas tillsammansmed GIS (Geografiskt Information System) och resultatet rapporteras.Rapporten belyser vilka källor som är relevanta att studera, någotom riskerna med dessa källor samt om sannolikheten finns för att nedfalli form av radioaktiva partiklar kan deponera i Skandinavien. Störstvikt har lagts vid att studera vilka konsekvenserna vid ett sådant scenarioblir. Målet har i första hand inte varit att bedöma sannolikheten förett utsläpp eller omfattningen av ett sådant. Istället har enhetsutsläppfrån ett par tänkbara källor studerats. Genom att studera tidigareolyckor och genom att känna till vad och hur mycket som finns i reaktorernakan man uppskatta potentialen för, och storleken på, ett betydandeutsläpp.Problemet är att spridningsförloppet och depositionen kan varieramycket på grund av omständigheterna. Det är därför viktigt att kännatill händelseförloppet vid en olycka, vilka typer av partiklar som spridsm.m. Härav kan man få en uppfattning av vilka variabler som är relevantaatt studera och inom vilka intervall dessa storheter rör sig inom.Eftersom de olika faktorerna varierar från fall till fall är det ocksåsvårt att entydligt redovisa konsekvenserna av en olycka. Därför belyserstudien ett flertal olika tänkbara förlopp där enskilda storheter har tilllåtitsvariera. Vilka variabler som har störst inverkan på den slutliga depositionenhar sedan studerats.Slutligen måste man ställa sig frågan huruvida gjorda simuleringarverkligen är tillförlitliga och om de går att använda. För att kunna avgöradet har tidigare olyckor, främst Tjernobylolyckan, studerats. En simuleringav Tjernobylolyckan har gjorts i partikelmodellen och jämförtsmed de uppmätta värdena. Man kan säga att simuleringarna knappastger en exakt bild av depositionen efter en olycka men de ger en braindikation på hur det skulle kunna ha sett ut.14

TeoriPartikelmodellenNär man vill simulera radioaktiva utsläpp använder man sig på FOA aven partikelspridningsmodell [1]. Den aktuella modellen kallas PELLO(Partikelmodell i Eta-Lat-LOn systemet). Praktiskt fungerar den så atten svärm av partiklar släpps ut inom en begränsad volym över olycksplatsen.Partiklarna sprids med väder och vind över det område somstuderas. Till vindförflyttningarna kopplas även en stokastisk diffusionsrörelse(turbulens) som är inbyggd i modellen. Efter ett tag deponerarett antal av partiklarna på markytan och eftersom varje partikelbär på en viss mängd aktivitet, kan nedfallet härigenom beräknas.ECMWF:s väderdataFör att få realistiska förutsättningar för spridningsmodellen hämtasväderdata från ECMWF, European Centre for Mediumrange WeatherForecast. Dessa filer innehåller data om vind, temperatur, fuktighetm.m. Varje fil innehåller data om hur vädret ser ut var sjätte timme vidsärskilda punkter. För att få ett kontinuerligt fält interpoleras områdetmellan punkterna. Ett problem är att vindrörelserna inte kan upplösastill mindre än några tiotals kilometer, vilket innebär svårigheter att särstuderasmå områden. Därför passar modellen bättre till att beskrivaregionala spridningar än lokala.Lat-lon systemetDen yta där partiklar deponerar spänns upp av storleken på koordinater.Dessa anges i latitud och longitud. För latitudinell storlek i gridenanvänds beteckningen dfi och för longitudinell dl. På våra breddgrader(Skandinavien) är avståndet mellan graderna i latitudinell led ungefärdet dubbla mot avståndet i longitudinell led. Det innebär att vi valt attsätta dfi till hälften av dl. Standardvärdena i de lagrade scenarierna ärfasta och valda till dfi = 0,5 och dl = 1, då dessa ansetts ge tillräcklignoggrannhet. Vindfilerna från ECMWF har en lägsta upplösning avsamma storleksordning och tillräckligt antal partiklar har tillåtits deponerai rutorna för att tillförlitligheten inte ska ha eftersats (se vidareunder rubriken Simuleringarna). Denna upplösning innebär att ytandelats upp i kvadratiska rutor med en sidlängd på ca. 55 km. Totalanedfallsytan i en sådan ruta är då ca. 3000 km 2 .Teori 15

Depositionsvärdena finns, tillsammans med tillhörande koordinater,lagrade i datafiler. Det finns en fil för varje scenario (utom Tjernobyl,som bara använts i jämförande syfte).Partikelförflyttning och turbulensVarje partikel förflyttas i en grid enligt samma lat-lon system somECMWF använder. Förutom horisontell förflyttning kan även vertikalförflyttning ske. Höjden är indelad i 31 nivåer beroende på lufttrycket.Lägsta nivån ligger på ca. 30 meter och högsta på ca. 32 km. Häravdelas den totala volymen in i ett antal celler. I varje cell där (minst) enpartikel befinner sig interpoleras vinden mellan de 8 gridpunkterna(”hörnen” på cellen) och på så sätt kan partikels färd beräknas. De partiklarsom kommer utanför området försvinner helt ur beräkningen.De kan alltså inte blåsa tillbaka in i området igen, vilket för med sig atttillförlitligheten är något lägre vid områdets yttre gräns.Partiklarna kan torr- eller våtdeponera (vid regn). De partiklar som”krockar” med markytan och inte deponerar reflekteras mot marken.Kommer partiklarna för högt hamnar de i en extra nivå som de inte harmöjlighet att passera. De kommer dock fortfarande att vara med i beräkningen,då de horisontella vindarna är de samma som för nivån under.Turbulensens inverkan förekommer i alla realistiska simuleringar avpartikelförflyttningar, så även denna. Den princip som används här ärden s.k. Random displacement-modellen (RDM). Här görs ingen närmarebeskrivning om hur den fungerar, bara ett par ord om dess begränsningar.Det har visat sig att den hastighet som molnet breder ut sigifrån en punktkälla initialt är större än vad som är fysikaliskt motiverat.För detta har det dock kompenserats för i uträkningarna.Interpolering mellan punkterDe data som hämtas ifrån ECMWF anger vinddata endast i gridpunkterna.Därför måste vindarna interpoleras mellan dessa punkter. Idealtska metoden ge ett vindfält som är kontinuerligt och divergensfritt.Den metod som används i programmet PELLO kallas r 3 -metoden [1].Den ger ett kontinuerligt vindfält men det är inte helt divergensfritt.Divergensen är dock liten och jämnt utspridd, varför metoden ändåkan anses som tillförlitlig.16

DepositionDå en partikel når marken kan det reflekteras mot ytan, torrdeponeraeller våtdeponera. Torrdeposition sker genom sedimentation, impaktioneller diffusion [8]. Det är framför allt tre faser som är viktiga:1. Den turbulenta transporten av ämnet ner genom atmosfärensytskikt (lägsta tiotalen meter).2. Den molekylära diffusionen genom det laminära ytskiktet (sistamillimetern eller mikrometrarna).3. Upptaget på mark, vatten eller vegetation.Om en partikel torrdeponerar och hur den gör det, beror på partikelradienoch på depositionshastigheten. Depositionshastigheten, nd, definierassom kvoten mellan ämnets flöde från luften till marken och koncentrationenav ämnet i luften. Depositionshastigheten är den sammaöver hela det aktuella området. I simuleringarna är 1,5 mm/s satt somstandard eftersom det motsvarar de värden man fick från flera håll i Europaefter Tjernobylolyckan. Eventuella olyckor i framtiden kan dockha ett annorlunda utseende än det i Tjernobyl, beroende på hur häftigtutsläppet är, vilken temperatur de utsläppta partiklarna har, vilken typav material som släpps ut m.m. Exempelvis så har Jod högre depositionshastighetän Cesium [14] och depositionshastigheten är i regelstörre över fuktigt underlag. På grund av dessa variationer finns även ettscenario med depositionshastigheten 15 mm/s med i studiesyfte.Hastigheten med vilken ett ämne våtdeponerar under en viss tidsperiodär proportionell mot tidsperiodens längd och mot ämneskoncentrationen.I modellen är detta kopplat till en så kallad urtvättningskoefficientsom i sin tur är en funktion av partikelradien. Bl.a. därför valdesFigur 2Uppmätt deposition av Cs-137 i maj 1986 (vänstra bilden) jämfört med nederbördsmängdenunder tiden 28:e april till 30:e april 1986. Enheten r kBq/m 2 resp. mm.Teori 17

två partikel-storlekar (eg. partikeldiametrar). Partikelspektrumen liggerinom intervallen 0,1–1 m.m. och 1–10 m.m. och partikelfördelningenär lognormal. Det innebär att partiklarnas medianstorlek är 0,3 m.m. istandardfallen och 3 m.m. i de fall då partiklarnas storlek särskilt velatstuderas. För partiklar mellan 0,1–1 m.m. beror nedfallet till störst delpå våtdeposition.Molnets stighöjdDirekt efter en kärnreaktorolycka slungas radioaktiva partiklar upp iluften och bildar ett ”moln”. Vilken höjd molnet initialt når upp tillberor till stor del på hur våldsam olyckan är samt temperaturen i reaktorn.Olyckan i Tjernobyl 1986 var särskilt våldsam med explosionoch härdsmälta. Temperaturen i härden kom att överstiga 1500 °C [7].Effekten på reaktorn i Tjernobyl var ca. 3200 MW, vilket är ca. 30ggr mer än effekten i en atomubåtsreaktor (ca. 100 MW) [3]. Den lägreeffekten i reaktorn innebär en lägre temperatur vid en eventuell olyckaoch ibland kan reaktorn vara avstängd, exempelvis vid byte av bränsle.Det råder därför stor osäkerhet om vilken höjd molnet kan nå upp till,varför simuleringarna omfattar ett flertal olika höjder.TillförlitlighetDå antalet svåra kärnkraftsolyckor har varit få, har möjligheten attpraktiskt jämföra erhållna resultat varit begränsade. Det är baraolyckan i Tjernobyl som har gett tillräckligt med data för en kvantitativjämförelse. Vår simulering ger en bra yttäckning av det område somkontaminerades. Gränsen genom Frankrike och Storbritannien synstydligt, liksom att norra Skandinavien erhöll, förhållandevis, mycketlåga mängder nedfall. Man kan också observera det band med konta-Figur 3 Simulering av Tjernobylolyckan. Enheten r Bq Cs-137/m 2 .18

mination som sträcker sig från St. Petersburg, genom södra Finlandoch in genom mellersta Norrland. Lokala maxima finns med, naturligtvisdet runt själva olycksplatsen men även i Österrike och Grekland.Vissa olikheter existerar också. Depositions-nivåerna skiljer sig endel från de uppmätta, exempelvis i trakterna kring Gävle. Där har modellenhaft problem med våtdepositionen. Vidare så finns det ett stortområde med kraftigt nedfall i sydöstra Polen. Partiklar, som i verklighetenredan skulle ha deponerat, våtdeponerade istället med den nederbördsom föll i området omkring den 7:e maj. Eftersom utsläppet avCs-137 från Tjernobyl var begränsat till ca. 85 PBq innebär det oväntademaximat över Polen att det blir en mindre deposition på andraställen, exempelvis över Österrike. Man kan vid en detaljstudie av depositionskartanöver Skandinavien se att den skiljer sig något (främstgällande depositionsmängd) från Europakartan. Detta trots att båda ärbaserade på uppmätta data.I sammanhanget får vår modell anses som tillförlitlig. Vissa detaljerskiljer sig men i ett större perspektiv har nedfallet en fullt rimligt utbredningoch depositionsmängderna verkar skäliga. Man ska ocksåkomma ihåg att modellen är avsedd för regional studie, inte lokal. Detkan vara en orsak till att depositionen i olycksplatsens direkta närhet ärnågot lägre än uppmätt.TjernobylNatten mellan den 25:e och 26:e april 1986 inträffade den hittills mestomfattande kärnkraftsolyckan [9]. Teknikerna vid kärnkraftverket iTjernobyl (51°N, 30° O), 120 km norr om Kiev i Ukraina, utförde enserie experiment. När effekten ökade förlorade dock teknikerna kontrollenöver den 4:e reaktorn och två explosioner slungade iväg taketfrån reaktorbyggnaden. Ett radioaktivt moln steg upp till över 1000 mFigur 4Deposition av Cs-137 i Skandinavien efter Tjernobylolyckan.Teori 19

Figur 5Deposition av Cs-137 i Europa efter Tjernobylolyckan.höjd, där den sydöstliga vinden tog med sig nedfallet in över Skandinavien.För att täcka härden flög helikoptrar i skytteltrafik och tömdebetong och bly över reaktorn. Detta fick till följd att temperaturenökade i reaktorhärden och utsläppet av radioaktiva nukleider ökade.Först när man kylde härden underifrån med flytande kväve stoppadesutsläppet. Då var det den 10:e maj.Man kunde konstatera att radioaktiva ämnen som var bundna tillstora partiklar deponerade nära reaktorn (inom 30 km). Till dessahörde Sr-90 och Pu-239. Koncentrationen av Pu-239 översteg inomdetta område 10 kBq / m 2 . Koncentrationen Sr-90 kunde i samma områdeöverstiga 100 kBq / m 2 , men även 100 km från reaktorn fanns ytormed över 40 kBq / m 2 Sr-90 [9].Totalt släpptes det ut ca. 85 PBq Cs-137 vid olyckan i Tjernobyl.Området inom en 30 km radie från olycksplatsen evakuerades. Depositionsvärdenapå Cs-137 kunde inom det området överstiga 1500 kBq/m 2 [15]. Ca. 7200 km 2 fick en deposition överstigande 555 kBq / m 2 .Det område som erhöll över 185 kBq / m 2 var drygt dubbelt så stort[9]. Genomsnittlig koncentration i Sverige är omkring 10 kBq / m 2 .Största nedfallet uppgick till ca. 200 kBq / m 2 och sammanlagt deponeradeca. 4,2 PBq Cs-137 (5% av det totala utsläppet ifrån reaktorn)över Sverige [9]. Som jämförelse kan nämnas att mängden Cs-137, orsakadav kärnvapentester i atmosfären, motsvarar en nivå på ca. 3 kBq /m 2 i Sverige [11].Kollektivstråldosen uppskattas att sammanlagt orsaka ca. 300 cancerfallmed dödlig utgång i Sverige [9]. Ungefär 20000 människor avliderårligen i landet till följd av cancer, strax under 10% av fallen är orsakadeav joniserande strålning (naturlig bakgrundsstrålning, röntgenundersökningar,radon i bostäder mm). I genomsnitt tar varje svenskemot en stråldos på ca. 5 mSv / år. Närmare 2/3 härrör från strålning i20

Reaktorinnh II 1986-04-26Nukleid Aktivitet(PBq)HalveringstidTotalt utsläpp vid haverietDel av inventarietAktivitet(PBq)Xe-133 6500 5,3 dygn 100 % 6500I-131 3200 8,0 dygn 50-60 % ~1760Cs-134 180 2,0 r 20-40 % ~54Cs-137 280 30,0 r 20-40 % ~85Te-132 2700 78 tim 25-60 % ~1150Sr-89 2300 52,0 dygn 4-6 % ~115Sr-90 200 28,0 r 4-6 % ~10Ba-140 4800 12,8 dygn 4-6 % ~240Zr-95 5600 1,4 tim 3-5 % 196Mo-99 4800 67,0 tim >3-5 % >168Ru-103 4800 39,6 dygn >3-5 % >168Ru-106 2100 1,0 r >3-5 % >73Ce-141 5600 33,0 dygn 3-5 % 196Ce-144 3300 285,0 dygn 3-5 % ~116Np-239 27000 2,4 dygn 3-5 % ~95Pu-238 1 86,0 r 3-5 % 0,035Pu-239 0,85 24400,0 r 3-5 % 0,03Pu-240 1,2 6580,0 r 3-5 % 0,042Pu-241 170 13,2 r 3-5 % ~6Cm-242 26 163,0 dygn 3-5 % ~0,9boendemiljö (”radonhus”) och resterande från medicinsk- eller naturligbakgrundsstrålning. Ungefär 1% kommer från övriga strålkällor [12].European Trace Experiment (ETEX)Den 23:e oktober 1994 gjordes ett 12 timmars utsläpp av perfluoromethyl-cyklohexan(PMCH) ifrån Monteril strax söder om Paris [1].Utsläppet startade 16:00 GMT och medelutsläppshastigheten var 7,9g/s. Då PMCH är en inert gas har partiklarna ingen fallhastighet ochkan heller inte deponera. Molnets utbredning och koncentration mättesi 72 timmar av 168 mätstationer runt om i Europa. Resultatet lagradesoch jämfördes senare med en motsvarande simulation gjord iPELLO. Det visades att simulationen gav en godtagbar bild av detverkliga förloppet. De skillnader som fanns kunde justeras och senaresimuleringar har givit ett bättre resultat än den tidigare modellen [16].Reaktorerna vid kärnkraftverket på Kolahalvön (KNPP)Varje år producerar kärnkraftverket på Kolahalvön (Kola NuclearPower Plant, KNPP) 12–12,5 TWh [3]. Verket har 2 reaktorer avtypen VVER-440/230 och 2 reaktorer av den nyare VVER-440/213.Kapaciteten för varje reaktor är ca. 440 MW. De två äldsta reaktorernastartades 1973 och 1974, de nyare 1981 och 1984. Livslängden förTeori 21

Kända och potentiella risker på och vid Kolahalvön:Källa Känd risk Potentiell riskKola Nuclear power plantHögAtomubåt i tjänst Låg HögAtomubåt vid bränslebyteHögAtomubåt som ska tas ut tjänstHögAtomubåt under skrotningHögDen sjunkna atomubåten Komsomlets LågLagring av kärnavfallHögLagring av använt kärnbränsle och kärnavfallHögTransport av använt kärnbränsle och kärnavfallOkäntI havet dumpat använt kärnbränsle och kärnavfallLågOlycka medförande kärnvapenexplosionOkäntLäckage från underjordiska provsprängningar Låg OkäntUtsläpp från provsprängningar under vattenytanHögNukleiderNågra av de nukleider som kan frigöras vid utsläpp och är av särskildradiologisk betydelse är bl.a. strontium (Sr-90) som har en halveringstidpå 29,1 år, jod (I-131 (8,040 dygn)) samt cesium (Cs-134 (2,065år) och Cs-137 (30,17 år)). Sr-90 är en nukleid som kemiskt liknarkalcium och därför kan ersätta det bl.a. i mjölk. I-131 tillhör de ämnensom det troligen släpps ut mest av vid en olycka. Stora mängder kanorsaka bl.a. cancer i sköldkörteln men den förhållandevis korta halveringstidengör att ämnet nästan helt har försvunnit efter några veckor.På sikt är det Cs-137 som är mest intressant, eftersom det är en långlivadnukleid som kan spridas långväga och i förhållandevis stora mängder.Tidigare simuleringar har visat att nedfallet av Cs-137 är av storleksordningen1–10 kBq / m 2 per PBq utsläppt cesium 137 på Kolahalvönsamt i de finska och norska närområdena. På ett avstånd av1000–2000 km, d.v.s. mellan Sundsvall och södra Danmark, är nivånfortfarande över 100 Bq / m 2 per PBq. Totalt innehåller en rysk atomubåtca. 3–10 PBq Cs-137 och den äldsta reaktorn (av 4) i KNPPinnehåller ca. 200 PBq [4]. Hur stor del som kan frigöras vid en olyckavarierar, från ca. 3% upp till ca. 30% (vid Tjernobyl) eller ännu mer[4].Det finns ett flertal olika klyvningsprocesser. Exempelvis kan enurankärna (U-235) träffas av en neutron och bilda en annan uranisotop(U-236), som kan sönderfalla enligt följande [10]:23592 U + 1 0 n → 23692 U → 13753 I + 9539 Y + 41 0 n23592 U + 1 0 n → 23692 U → 9036 Kr + 14356 Ba + 31 0 n26

Klyvningsprodukterna från U-235 bildar grovt sett ämnen medmasstal 85–105 (ämne 1) och 130–150 (ämne 2). Dessutom bildas ettantal neutroner som ser till att processen fortsätter. Trots att dessa neutronerfrigörs har klyvningsprodukterna fortfarande ett neutronöverskottoch sönderfaller i sin tur under utsändande av b- -partiklar (elektroner):137 I ß _ 137 Xe ß _ 137 Cs ß _ 137 Ba m 137 Ba90 Kr ß _ 90 Rb ß _ 90 Sr ß _ 90 Y m 90 Y ß _ 90 ZrAv dessa ämnen är Cs-137 och Sr-90 vanligast förekommande dådessa har längst halveringstid (år) jämfört med de övriga (timmar ellerkortare). Samma sak gäller för de i reaktorn vanligen förekommandeämnena, så som I-131 och ädelgaser m.fl.Val av variablerBeroende på hur det radioaktiva utsläppet sker finns det ett antal faktorerman måste ta hänsyn till vid simuleringarna. Sker utsläppet hastigt,som vid Chasma Bay, är det intressant att studera ett scenario medkort utsläppstid. Sker utsläppet under lång tid, som vid Tjernobyl, ärdet lämpligare att studera ett scenario med dygnslång utsläppstid.Beroende på omständigheterna kan även höjden som de radioaktivapartiklarna initialt når upp till variera kraftigt. Ett läckage ifrån enatomubåt innebär sannolikt en lägre utsläppshöjd än en explosion viden KNPP-reaktor. Storleken på partiklarna är baserad på uppmättadata efter tjernobylolyckan, liksom depositionshastigheten. Densitetenpå partiklarna är baserad på data från provkärnsprängningar. Eftersomförloppet vid en olycka kan variera, har även dessa faktorer tillåtitsvariera i studiesyfte.Följande värden har visat sig intressanta [4]:Utsläppstid: 1s, 1h, 48h(1h)Utsläppshöjd: 3, 10, 30, 100, 300, 1000, 3000 m(100m)Partikelstorlek (diameter): 0,3 µm, 3 µm(0,3 µm)Depositionshastighet: 1,5 mm/s, 15 mm/s(1,5 mm/s)Partikeldensitet: 2,800 kg/dm 3 , 14,000 kg/dm 3 (2,800 kg/dm 3 )Siffrorna inom parantes är satta som standard om ingenting annatanges.Beroende på hur utsläppet sker, varierar också mängden utsläpptmaterial. I samtliga scenarier poneras dock att det sammanlagda utsläppetär 1 PBq.Avgränsningar 27

SimuleringarnaEtt av problemen vid simuleringarna är det begränsade antal partiklarsom används. Vid samtliga scenarier har 108000 partiklar släppts utoch följts. För att simulera ett utsläpp på 1 PBq har därför varje partikeln xgivits värdetFrån början ponerades att 20000–25000 partiklar skulle släppas ut ivarje scenario. För ett timmes-långt utsläpp innebar det 6 partiklar i setotalautsläppetantalet partiklar10 15 Bq108000n x= ------------------------------------- = ----------------- = 9,26·10 9 Bq (1)Nedfallsytan är, som tidigare nämnts, uppdelad i ett rutsystem. Mednuvarande upplösning är varje ruta ca. 3000 km 2 stor. För att depositionenska synas på nedfallskartorna har valet gjorts att koncentrationenmåste vara minst 10 Bq/m 2 . Det innebär att det samlade nedfalletN toti rutan måste överstigaN tot= arean·konc. = 3,0·10 9 m 2·10Bq/m 2 = 3,0·10 9 Bq (2)Lägsta antalet partiklar n mini rutan måste då varaN totn x3,0 ⋅ 10 109,26 ⋅ 10 9n min= -------- = ---------------------- = 3,2 partiklar (3)Alltså måste minst 4 partiklar landa i rutan för att det ska synas pårespektive nedfallskarta. Det innebär att en eventuell slumpvis depositionav enstaka partiklar inte påverkar mönstret.Det lägsta antalet partiklar som kan deponera i en ruta är en partikel,förutsatt att deposition överhuvudtaget förekommer. Därför finnsdet också en minsta deposition, dep min, som kan förekomma i rutanlägsta möjliga depositionarean9,26 ⋅ 10 9 Bq3,0 ⋅ 10 9 m 2dep min= ----------------------------------------------------------- = ----------------------------- = 3,1 Bq/m 2 (4)I depositionstabellerna däremot kan deposition understigande 3,1Bq/m 2 finnas redovisad. Detta på grund av att programmet interpolerarvärdena mellan två intilliggande punkter, där det ena värdet, i de härfallen, är lika med noll. Följaktligen bör depositionsvärden under 3,1Bq/m 2 ”tas med en nypa salt”, då ingen partikel faktiskt deponerat iområdet!Som nämnts används 108000 partiklar vid de olika simuleringarna.Att just det antalet valdes beror på flera faktorer:1. Den använda versionen av programmet PELLO klarar inte av atthantera mer än maximalt 200000 partiklar.2. Utsläpp av 200000 partiklar ger ingen nämnvärd förbättring avupplösningen men simuleringarna tar längre tid.3. Utsläpp av färre partiklar (t.ex. 20000) ger för dålig upplösning.28

Figur 8Enheten i figurerna är (Bq/m2) /PBq utsläppt ämne. Övre vänster: Simulering Aug98med 108000 partiklar. Övre höger: Simulering Aug98 med 1080 partiklar. Nedre vänster:Simulering Nov95 med 108000 partiklar. Nedre höger: Simulering Nov95 med1080 partiklar.kunden, d.v.s. 21600 partiklar på en timme. Upplösningen blev dockför dålig, varför antalet partiklar helt sonika beslutades att femfaldigas.Med en utsläppshastighet på 30 partiklar per sekund gavs nu förutsättningarför bra upplösning. I praktiken spelar det knappast någon rollom 20, 30 eller 40 partiklar släpps ut varje sekund, mönstren på nedfallskartornakommer att vara identiska för varje scenario. I studiesyftegjordes dock en simulering där endast 1% av det normala antalet partiklaranvändes (d.v.s. 1080 partiklar). Resultatet kan ses ovan. Trots atthuvuddragen känns igen så ger simuleringen med 1080 partiklar en betydligtgrövre bild. Varje partikel har givits ett värde 100 ggr större äntidigare, vilket gjort att deponerade enstaka partiklar tydligt syns imönstret. Då den minsta möjliga depositionen i varje ruta överstiger300 Bq /m 2 saknas möjligheter för bra upplösning och dessutom är dettotala nedfallsområdet reducerat.Vindfilerna täcker en begränsad volym. Kommer en partikel utanfördenna volym försvinner de ur beräkningarna, även om partikeln i verklighetenskulle ha blåsts tillbaka. Vindfilerna täcker dock alltid en ytasom är betydligt större än Sverige, varför felaktig deposition härav tordevara minimal. Dessutom är det inte säkert att alla partiklar hinner deponerainom angiven tid. Därför kommer inte alltid partikelantalet påden belagda ytan att motsvara mängden på det utsläpp som gjorts.Avgränsningar 29

Funktioner på produkter och sönderfallVarje scenario har en datafil med ändelsen dep.dat kopplat till sig. Idenna finns depositionen lagrad för aktuella koordinater i lat – lon systemet,för varje grad i longitunell led och halva graders intervall i latitudinellled. Förutom att användaren kan gå in i filen och se den exakt(simulerade) depositionen i dessa punkter, används de även till att förseett antal procedurer med information. Dessa procedurer kan indelas itvå grupper:1. Ämnens sönderfall2. Upptag i växter och djurTill den första gruppen hör 4 procedurer:1. decay_cs134.pro2. decay_cs137.pro3. decay_iod131.pro4. decay_sr90.proProcedurerna utgår ifrån den generella beläggning som simulerats, varföringen hänsyn har tagits till de enskilda ämnenas förmåga att transporterasi atmosfären. Då strontium har visat en stor benägenhet att deponeranära källan, torde problemet alltså främst röra Sr-90 och då pålite större avstånd från utsläppspunkten (över 1000 km).Ett annat problem gäller jod-131. Halveringstiden för detta ämne ärbara ca. 8 dygn och flera av scenarierna utspelas under ungefär sammatidsrymd. Följden blir att partiklar som egentligen inte skulle ha existerattillåts deponera! Detta har lösts genom att proceduren helt enkelt tarbort vissa av de deponerade partiklarna i efterhand. Rent praktiskt ärproblemet litet, eftersom felmarginalerna i simuleringen i sig troligen ärstörre. Men eftersom det är ett avsteg ifrån det verkliga förloppet förtjänardet ändå att nämnas.Resultaten ifrån procedurerna lagras i filer med samma namn somprocedurerna, med undantaget att suffixet är.dat istället för.pro(decay_cs134.dat o.s.v.).Den andra gruppen består av en huvudprocedur och två till denkopplade subprocedurer:1. product.pro2. item.pro3. item_high.proI produktproceduren product.pro beräknas det förväntade upptaget avcs-137 i grödor och djur. I proceduren väljer användaren vilken produktdenne vill studera samt hur lång tid efter olyckan studien ska ske.Följande produkter finns inlagrade:1. Älg2. Ren3. Rådjur4. Färskvatten fisk5. Lingon och blåbär6. Hjortron30

7. Svamp8. Mjölk (ko)9. Nötkött10.Potatis11. SpannmålHur mycket dessa produkter tar upp beror på hur lång tid de utsatts förradioaktivt nedfall. Subproceduren item.pro redovisar förväntat upptagefter 1 månad, 1 år, 2 år eller 4 år. Underlaget för dessa beräkningar ärmätningar gjorda av FOA efter Tjernobylolyckan [5]. I subprocedurenitem_high.pro beräknas förväntat upptag efter 5 år och framåt baseratpå ett genomsnittligt index. Följaktligen ökar osäkerheten i beräkningarnaju längre tid från utsläppet som studeras.Procedurerna används på följande sätt (i PV-Wave):Sönderfallsprocedurerna (i det här fallet för cs-134) startas genomatt skriva in följande:decay_cs134, xd, yd, c_dep, ’filnamn’, ’filen’Variablerna xd (koordinat i longitud), yd (koordinat i latitud) ochc_dep (deposition) skrivs som de är medan ’filnamn’ och ’filen’ beror påvilket scenario som ska studeras.Följande gäller för originalscenarierna:Filnamn: November 1992 scenariot benämns som novMaj 1994majSeptember 1994septSeptember 1995septNovember 1995novFebruari 1996febDecember 1996decSeptember 1997septFebruari 1998febAugusti 1998augOktober 1998octFilen: November 1992 scenariot benämns som Nov92Maj 1994Maj94September 1994Sept94September 1995Sept95November 1995Nov95Februari 1996Feb96December 1996Dec96September 1997Sept97Februari 1998Feb98Augusti 1998Aug98Oktober 1998Okt98Avgränsningar 31

Följande gäller för känslighetsanalyserna (Augusti 1998 och November 1995):Filnamn: Standardscenariot benämns augUtsläppstid = 1 sekundaug_Tid=1sekUtsläppstid = 48 timmarUtsläppshöjd = 3 meterUtsläppshöjd = 10 meterUtsläppshöjd = 30 meterUtsläppshöjd = 300 meterUtsläppshöjd = 1000 meterUtsläppshöjd = 3000 meterPartikeldiameter = 3µmDepositionshastighet = 15mm/sEndast torrdepositionaug_Tid=48timaug_Molnh=3maug_Molnh=10maug_Molnh=30maug_Molnh=300maug_Molnh=1000maug_Molnh=3000maug_Partsto=3aug_Dephast=14aug_No_rainFilen: Standardscenariot benämns Aug98Utsläppstid = 1 sekundTid=1sekUtsläppstid = 48 timmarTid=48timUtsläppshöjd = 3 meterMolnh=3mUtsläppshöjd = 10 meterMolnh=10mUtsläppshöjd = 30 meterMolnh=30mUtsläppshöjd = 300 meterMolnh=300mUtsläppshöjd = 1000 meterMolnh=1000mUtsläppshöjd = 3000 meterMolnh=3000mPartikeldiameter = 3mmPartsto=3Depositionshastighet = 15mm/sDephast=14Endast torrdepositionNo_rain32

För ubåtsscenarierna inskjuts ett ’U’ in i beteckningen enl. följande:Filnamn: Standard ubåtsscenario benämns aug_UUtsläppstid (ubåt) = 1aug_U_Tid=1seksekundUtsläppstid (ubåt) = 48timmaraug_U_Tid=48timOSV.Filen: Standard ubåtsscenario benämns Aug98_UUtsläppstid (ubåt) = 1U_Tid=1seksekundUtsläppstid (ubåt) = 48timmarU_Tid=48timOSV.För November 1995-analysen byts ’aug’ och ’Aug98’ ut mot ’nov’ resp. ’Nov95’:Filnamn: Standardscenariot benämns novUtsläppstid = 1 sekundnov_Tid=1sekUtsläppstid = 48 timmar nov_Tid=48tim OSV.Filen: Standardscenariot benämns Nov95Utsläppstid = 1 sekundTid=1sekUtsläppstid = 48 timmar Tid=48tim OSV.För ubåtsscenarierna inskjuts ett ’U’ på samma sätt som ovan:Filnamn: Standardscenariot benämns nov_UUtsläppstid (ubåt) = 1nov_U_Tid=1seksekundUtsläppstid (ubåt) = 48nov_U_Tid=48tim OSV.timmarFilen: Standardscenariot benämns Nov95_UUtsläppstid (ubåt) = 1U_Tid=1seksekundUtsläppstid (ubåt) = 48timmarU-Tid=48tim OSV.Exempel:Man önskar studera depositionen av cs-134 efter ett fingerat utsläppden 26 augusti 1998. Utsläppet skall ha pågått i 48 timmar:decay_cs134, xd, yd, c_dep, ’aug’, ’Tid=48tim’I programmet kan användaren sedan bestämma vid vilken tidpunkt efterutsläppet som beläggningsmönstret ska undersökas.Avgränsningar 33

Resultat och analysKänslighetsanalys scenario Augusti 1998:Simulerad beläggning 6 dygn efter utsläppet.Utsläppstid 1 timmeFörutsättningarna är ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 25/26:e augusti 1998 från KNPP (67,6° N, 32,5°O). Utsläppet pågår i en timmes tid (mellan 00.00 och 01.00den 26:e) och de radioaktiva partikelmolnet når initialt enhöjd på 100m 30m. Diametern är 120m och således kan formenpå molnet beskrivas som en elipsoid. Partikelstorlekenantas vara 0,3µm (0,1–1µm) och partikeldensiteten 2,8 kg/m 3 .Partiklarnas förmåga att deponera (depositionshastigheten) harangivits till 1,5 mm/s i enighet med tidigare studier [4]. Scenariotpågår i exakt 6 dygn och figuren visar alltså depositionen980901 kl. 00.00. Enheten i bilderna 14–72 är (Bq/m 2 ) /PBqutsläppt ämne.Som framgår av bilden är nedfallsområdet väl sammanhållet.Högst koncentration av deponerade partiklar finns i närhetenav kärnkraftverket men även området mellan Piteå och Haparandadrabbas hårt, liksom delar av norra Finland. Skulle utsläppetav Cs-137 vara lika omfattande som Tjernobyl-olyckan(ca. 30% av reaktorinnehållet, i det här fallet ca. 60 PBq), skullebeläggningen i dessa områden överstiga 600 kBq/m 2 . Med andraord nära den gräns (1500 kBq/m 2 ) vid vilken evakuering efterTjernobylolyckan skedde [15]. Norrlandskusten norr omÖrnsköldsvik får också ta emot tämligen omfattande nedfallmen i princip hela östra Norrland drabbas med en depositionpå mer än 100 (Bq/m 2 ) /PBq utsläppt ämne.Utsläppstid 1 sekundFörutsättningarna är samma som i standardfallet med denskillnaden att utsläppstiden är 1 sekund istället för 1 timme.Deponeringsytan skiljer sig dock endast marginellt från standardfallet.34

Utsläppstid 48 timmarUtsläppet pågår i 48 timmar istället för 1 timme (mellan 00.00den 26:e och 00.00 den 28:e). Den totala nedfallsytan ärbetydligt större än i standardfallet och nu deponerar partiklar isamtliga länder runt Östersjön. Samtidigt är det bara i områdetnära utsläppsplatsen som riktigt många partiklar deponerar.Orsaken till förändringarna är att vinden över norra Europahar vridits från nord-ost till nordlig och sprider därigenom utpartiklarna över ett större område. I Sverige är det dock sammaområden som drabbas mest, med undantaget att koncentrationeni östra Norrbotten är lägre.Utsläppshöjd (molnhöjd) 3 meterFörutsättningarna är samma som i standardfallet med denskillnaden att utsläppshöjden är 3 ±1 meter istället för 100meter. Deponeringsytan skiljer sig endast marginellt från standardfallet.Utsläppshöjd (molnhöjd) 10 meterFörutsättningarna är samma som i standardfallet med denskillnaden att utsläppshöjden är 10 ±3 meter istället för 100meter. Deponeringsytan skiljer sig endast marginellt från standardfallet.Utsläppshöjd (molnhöjd) 30 meterFörutsättningarna är samma som i standardfallet med denskillnaden att utsläppshöjden är 30 ±9 meter istället för 100meter. Deponeringsytan skiljer sig endast marginellt från standardfallet.Resultat och analys 35

Utsläppshöjd (molnhöjd) 300 meterGörs utsläppet på 300 ±90 meter kan vissa förändringar idepositionen skönjas. Den totala nedfallsytan är mindre ochkoncentrationen nära källan har ökat. I princip når ingetradioaktivt material fram till de östra delarna av Norge medannorra Finland får ta emot högre koncentrationer än tidigare.Beläggningen är fortfarande väl sammanhållen.Utsläppshöjd (molnhöjd) 1000 meterNär utsläppshöjden är 1000 ±300 meter är den slutliga depositionenannorlunda. Vinden har varit mer ostlig och nedfallettäcker nästan hela Norrland och större delen av Norge. Koncentrationeni norra Finland är ännu större än tidigare och detområde med stor deposition som tidigare uppehöll sig mellanPiteå och Haparanda har förflyttat sig norrut till Pajala. Detbelagda området är bredare än tidigare men räckvidden på detär kortare. Vindar längs med Norge och Danmarks västra kusthar dock fört med sig partiklar som deponerat ända nere isödra Danmark och Tyskland.Utsläppshöjd (molnhöjd) 3000 meterVid en utsläppshöjd på 3000 ±900 meter har bilden ändratshelt. På denna höjd har vinden varit sydostlig och depositionenligger i ett stråk från KNPP, via treriksröset, ut till områdetrunt Tromsö. Depositionen i Tyskland finns kvar. Ett stortantal partiklar har försvunnit ur det område som definierats avväderfilerna. Därför understiger den totala beläggningen idetta scenario 1 PBq. En närmare studie visade att de lämnatgriden i dess nordvästra hörn, varför de inte skulle ha påverkatbeläggningen över Skandinavien.Partikelstorlek 3µmI detta scenario är partiklarna i genomsnitt 10 ggr större jämförtmed standardscenariot. Diametern på partiklarna är 1–10m.m. istället för 0,1–1 m.m. Detta har fört med sig att dedeponerat något snabbare än de mindre partiklarna och följaktligenhar nedfallsytan minskat något. Depositionen runtsjälva källan har ökat medan de områden, som tidigare uppvisadehöga värden, vid gränsen mellan Sverige och Finland nästanhar försvunnit helt.36

Depositionshastighet 15 mm/sDepositionshastigheten, d.v.s. partiklarnas förmåga att deponera,har ökats 10 ggr, från 1,5 mm/s till 15 mm/s. De partiklarsom når ned till markytan borde därför deponera i störreutsträckning än tidigare. Deponeringsytan är dock till förvirringlikt standardfallet.Partikeldensitet 14000 g/dm 3Beroende på vilka de radioaktiva ämnena som sprids är, varierarockså dess densitet. Studier från kärnprovsprängningar harvisat att den genomsnittliga densiteten är ca. 2800 g/dm 3 . Viden eventuell kärnkraftsolycka skulle tyngre partiklar kunna frigörasoch spridas. Därför har ett scenario där partikeldensitetenfemdubblats studerats. Deponeringsytan skiljer sig dockendast marginellt från standardfallet.TorrdepositionFörutsättningarna är desamma som standardfallet men ingetregn har tillåtits falla i området. Därför kan ingen partikel våtdeponera,endast torrdeposition är tillåten. Deponeringsytanskiljer sig markant från standardscenariot, både gällandeutbredning och koncentration. Endast en mindre del av partiklarnahar deponerat, trots att det har gått 6 dygn sedanutsläppet startade.Känslighetsanalys scenario Augusti 1998 ubåt:Utsläppstid: 1 timme från ubåtFörutsättningarna är desamma som för scenario Augusti 1998förutom att det är en annan utsläppsplats. Denna är i en av deryska fjordarna (69,4° N, 33,0° O) och källan en atomubåt.Jämfört med KNPP-scenariet (Augusti 1998) så är nedfallsområdetsräckvidd ungefär densamma. Båda täcker en yta varssödra gräns ligger ungefär vid Uddevalla. Även räckvidden påde olika nivåerna stäcker sig lika långt från utsläppsplatsen.Ubåts-scenariet täcker dock en större yta, där i stort sett helaNorrland och större delen av Svealand berörs av nedfallet.Resultat och analys 37

Utsläppstid 1 sekund ubåtDeponeringsytan skiljer sig endast marginellt från standardfallet.Utsläppstid 48 timmar ubåtLiksom i 48 timmarsfallet gällande KNPP, är den totala nedfallsytanstörre än i standardfallet. Omfattande deponeringsker i nästan hela Sverige samt i nordligaste delarna av Polen.Området där högst koncentration erhålls har dock minskats.Den något västligare utsläppsplatsen, jämfört med KNPP-scenariet,gör att mellersta och södra Finland samt Baltikum iprincip är nedfallsfritt.Utsläppshöjd (molnhöjd) 3 meter ubåtDen totala nedfallsytan skiljer sig endast marginellt från standardfallet.Områden med deposition överstigande 10 (kBq/m 2 ) /PBq har emellertid minskat. Följaktligen har något flerpartiklar deponerat nära källan.Utsläppshöjd (molnhöjd) 10 meter ubåtDepositionsytan skiljer sig endast marginellt från 3 meters fallet.38

Utsläppshöjd (molnhöjd) 30 meter ubåtDepositionsytan skiljer sig endast marginellt från 3 meters fallet.Utsläppshöjd (molnhöjd) 300 meter ubåtDen totala depositionsytan har krympt ihop något. Samtidigthar nedfallet nära källan ökat.Utsläppshöjd (molnhöjd) 1000 meter ubåtDet område, i vilket partiklarna deponerat, har helt ändratutseende. Det är bara i de nordligaste delarna av Skandinavienoch Ryssland som riktigt stora mängder partiklar deponerar.Men det totala området är betydligt större än i standardfallet.Många partiklar deponerar i de västra delarna av Sverige samt iNorge men även Tyskland, Tjeckien och Österrike skullemärka av en höjning av radioaktiviteten.Utsläppshöjd (molnhöjd) 3000 meter ubåtDå partiklarna släpps på 3 km höjd hinner inte många partiklardeponera innan de försvinner ur griden på samma sätt somi KNPP-scenariet. I gränsområdet mellan Norge, Finland ochRyssland deponerar dock ett icke försumbart antal partiklar.De flesta blåser emellertid ut över norska havet och, efter passageav den 5:e västliga graden, ut ur beräkningarna. Depositioneni Sverige skulle, om detta scenario inträffat, ha blivitmycket liten.Resultat och analys 39

Partikelstorlek 3µm ubåtEn viss ökning av deposition kan skönjas nära källan. Områdetmed radioaktivitet över 10 (kBq/m 2 ) /PBq har minskat. Dessutomhar ett område nära Sundsvall erhålligt något högremängd nedfall. Depositionsytan är ungefär lika stor som i standardfallet.Depositionshastighet 15 mm/s ubåtIngen större skillnad jämfört med standardfallet.Partikeldensitet 14000 g/dm 3 ubåtIngen större skillnad jämfört med standardfallet.Torrdeposition ubåtAntalet deponerade partiklar är betydligt mindre än i standardfallet,vilket också depositionsytan är. Räckvidden på områdetär emellertid ungefär detsamma som för originalfallet. I Sverigeskulle endast ett fåtal platser uppvisa mätvärden överstigande100 (Bq/m 2 ) /PBq utsläppt ämne.40

Känslighetsanalys scenario November 1995Simulerad beläggning efter 1 timmes utsläppFörutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 31:a oktober och 1:a november 1995 från KNPP.Scenariot pågick i 6 dygn. I övrigt är förutsättningarnadesamma som för scenario Augusti 1998.Spridningen av partiklarna är mycket omfattande. Så gottsom hela Sverige drabbas av nedfall och stora delar av inreNorrland tar emot doser överstigande 1 (kBq/m 2 ) /PBq. Även icentral Europa deponerar stor mängder, framförallt när det radioaktivamolnet lämnar Östersjön och blåser in över de nordligastedelarna av Tyskland samt när molnet når Österrikes alper.En del partiklar blåser västerut och deponerar längs Norgeskust och ut över atlanten. Viss deposition även kring St. Petersburg.Området som drabbas hårdast ligger runt själva olycksplatsenmen är tämligen litet på grund av den stora spridningen.Utsläppstid 1 sekundFörutsättningarna är samma som i standardfallet med denskillnaden att utsläppstiden är 1 sekund istället för 1 timme.Deponeringsytan skiljer sig dock endast marginellt från standardfallet.Utsläppstid 48 timmarMönstret på deponeringsytan är den samma som tidigare menhela beläggningen har flyttats något österut. Nedfallet runt källanär mer omfattande och ett homogent band med depositionöverstigande 1 (kBq/m 2 ) /PBq sträcker sig från utsläppsplatsenned mot Skellefteåtrakten. Längs hela Sveriges östra kust ärdepositionen riklig men området mellan Sundsvall och Mälarentillhör de hårdast drabbade. Den deposition som tidigarekunde observeras längs den norska kusten har nästan helt försvunnit,liksom den kring St. Petersburg.Resultat och analys 41

Utsläppshöjd (molnhöjd) 3 meterDeponeringsytan är mindre än i standardfallet. Deponeringennära källan har ökat och i Sverige får nu området kring Pajalata emot mycket stora mängder, mer än 10 (kBq/m 2 ) /PBq.Ingen beläggning kan skönjas varken längs norska kusten ellerrunt St. Petersburg. I central Europa är mönstret på beläggningenfortfarande den samma men koncentrationen är mindre.Utsläppshöjd (molnhöjd) 10 meterFörutsättningarna är samma som ovan med den skillnaden attutsläppshöjden är 10 meter istället för 3 meter. Deponeringsytanskiljer sig dock endast marginellt från detta fall.Utsläppshöjd (molnhöjd) 30 meterFörutsättningarna är samma som ovan med den skillnaden attutsläppshöjden är 30 meter istället för 10 meter. Deponeringsytanskiljer sig dock endast marginellt från detta fall.Utsläppshöjd (molnhöjd) 300 meterDe skillnader som finns mellan standardscenariot och de medlägre utsläppshöjd är ännu tydligare nu. Koncentrationen avdeponerade partiklar nära källan har minskat kraftigt och iställetfinner man de största värdena på svensk mark, i närheten avGällivare. Deponeringen längs norska kusten och över atlantenhar ökat, liksom området kring St. Petersburg. I Europa ärdepositionsmönstret likartat med det undantaget att depositioneni norra Frankrike ökat.42

Utsläppshöjd (molnhöjd) 1000 meterDeponeringen kring källan är nu ännu mindre. De två områdenai Sverige med omfattande deposition finns kvar men harminskat i omfång. En betydande ökning av nedfall har norskakusten och Atlanten fått. Även i Finland, Baltikum och västraRyssland deponerar partiklar. Koncentrationen i centralEuropa är lägre än i standardfallet.Utsläppshöjd (molnhöjd) 3000 meterFullständig förändring av mönstret. Partiklar deponerar överstörre delen av Europa. Höga depositionsvärden, över 1 (kBq/m 2 ) /PBq, saknas dock. De områden i Sverige som tidigareuppvisade höga koncentrationer saknar nu deposition. Så äräven fallet med norska kusten och Atlanten. Skillnaderna berorpå vinden över utsläppsplatsen. På de lägre höjderna har dendominerande vinden varit ostlig för att senare vända mot syd.Längre upp har den ostliga vinden vuxit sig starkare för att påhög höjd upphöra helt.Partikelstorlek 3µmKoncentrationen av deponerade partiklar nära källan har ökat.Samtidigt har den minskat i Mellansverige och i södra Tyskland.Minskad deposition även längs norska kusten, sydöstraEuropa samt kring St. Petersburg.Depositionshastighet 15 mm/sDepositionen nära källan har ökat. Den totala depositionenöver Sverige har också ökat. Belgien och norra Frankrike harfått ta emot mer nedfall samtidigt som koncentrationen minskati norra och södra Tyskland. Ingen deposition runt St.Petersburg.Resultat och analys 43

Partikeldensitet 14000 g/dm 3Förutsättningarna är samma som i standardfallet med denskillnaden att partiklarnas densitet är 14 kg/dm 3 istället för 2,8kg/dm 3 . Deponeringsytan skiljer sig dock endast marginelltfrån standardfallet.TorrdepositionNedfallsytan följer samma mönster som i standardfallet. Skillnadernaär norska kusten, området kring St. Petersburg ochgränsen mellan Tyskland och Polen, där all tidigare depositionvarit våtdeposition. Generellt är depositionen lägre över helaytan. Undantaget är området kring Venedig i norra Italien därhögre deposition uppnås. Orsaken till det är att fler partiklarnår fram till det området och således kan fler partiklar deponera.Känslighetsanalys scenario November 1995 ubåt:Utsläppshöjd 30 meter från ubåtFörutsättningarna är desamma som för scenario November1995 förutom att det är en annan utsläppsplats. Denna är i enav de ryska fjordarna (69,4° N, 33,0° O) och källan en atomubåt.Dessutom är utsläppshöjden 30 meter som standard.Omfattande deposition nära källan samt i ett stråk längs dennorra delen av norska kusten. I Sverige är det de nordligastesamt de östra delarna som drabbas men ett bälte med måttligdeposition sträcker sig ända ned till Medelhavet. Ett annat områdedär partiklar har deponerat finns i södra Finland och västraRyssland.Ett mindre antal partiklar har försvunnit ur griden längs dessöstra gräns i flera av de scenarier som undersökts nedan. Isamtliga fall är antalet emellertid så litet att det inte påverkatslutresultatet.44

Utsläppstid 1 sekund ubåtDeponeringsytan skiljer sig marginellt från standardfallet. Enviss ökning av deposition kan dock skönjas i norra Norrlandsamt i Gävle-trakten.Utsläppstid 48 timmar ubåtKoncentrationen av deponerade partiklar nära källan och i detstråk utanför norska kusten som tidigare kunde observeras, harreducerats. Nedfallet täcker nu nästan hela Sverige och generellthar även doserna ökat, mest runt Gävle. Även i Europahar depositions-ytan vuxit och även koncentrationen. På fleraställen är dosen mer än 1 (kBq/m 2 ) /PBq.Utsläppshöjd (molnhöjd) 10 meter ubåtSkiljer sig endast marginellt från standardfallet.Utsläppshöjd (molnhöjd) 100 meter ubåtDeponeringsytan skiljer sig marginellt från standardfallet. Enviss ökning av deposition kan dock skönjas i norra Norrlandsamt i Gävletrakten.Resultat och analys 45

Utsläppshöjd (molnhöjd) 300 meter ubåtMönstret på depositionsytan är fortfarande detsamma men enkoncentrationen av deponerade partiklar har ökat, både iSverige och i Europa. Framförallt är det sydvästra Polen somtar emot höga doser.Utsläppshöjd (molnhöjd) 1000 meter ubåtJämfört med standardfallet är mönstret på nedfallsytan fortfarandedetsamma men koncentrationen har minskat, även runtutsläppsplatsen. Undantaget är området utanför norska kusten,som både tycks ha ökat i storlek och koncentration.Utsläppshöjd (molnhöjd) 3000 meter ubåtDen totala deponeringsytan är något större än i standardfalletsamtidigt som doserna i allmänhet är tämligen små. Undantagetär ånyo området utanför norska kusten som förskjutitssöderut och dessutom ändrat form.Partikelstorlek 3µm ubåtEn del av partiklarna har deponerat närmare källan, vilket fåtttill följd att koncentrationen ökat där. Samtidigt har koncentrationenminskat längre ifrån utsläppsplatsen.46

Depositionshastighet 15 mm/s ubåtDen ökade depositionshastigheten har inneburit att partiklarnai stor grad deponerat nära källan. I ett stråk kring Jokkmokkdeponerar ett stort antal partiklar och likaså i norraNorge. I övriga Europa är doserna betydligt lägre än tidigare.Partikeldensitet 14000 g/dm 3 ubåtMönster och koncentration skiljer sig endast marginellt motstandardfallet.Torrdeposition ubåtÖver hela området är doserna lägre än i standardfallet, utom inorra Norrland. Det stråk med deposition som låg utanförNorges kust kan skönjas men torr-depositionen är bara någraprocent av den totala depositionen.Resultat och analys 47

Analys av övriga scenarierDecember 1996Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 27/28:e december 1996 från KNPP. Scenariotpågick i 9 dygn. Övriga variabler är samma som för scenarioAugusti 1998.En initialt nordlig vind har fört med sig huvuddelen av partiklarnaner mot St. Petersburg. Där har vissa fortsatt mot Storbritannienvia Stockholm. Ett annat band, som sträcker sigfrån norra Uralbergen och ner över Baltikum, kan också skönjas.Mönstret på nedfallsytan är fläckvis med lokala maximum.Man kan även se att när partiklarna har färdats över vatten, ärderas förmåga att deponera stor då de kommer in över landigen. Särskilt tydligt är det i Stockholmstrakten samt hela Storbritanniensöstkust. Störst deposition hittas ca. 500 km söderom själva utsläppsplatsen.Februari 1996Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 14/15:e februari 1996 från KNPP. Scenariot pågicki 5 dygn. Övriga variabler är samma som för scenario Augusti1998.I detta scenario har partiklarna blåst norrut och deponerat istor utsträckning. Därefter har vinden vänt och ökat i styrka.Detta har fört med sig att de partiklar som fortfarande befunnitsig i luften blåst ner över bottenviken, för att till slut deponerakring södra Bottenhavet och länderna runt det. Även Beneluxländernaoch Frankrike tar emot en del nedfall.Februari 1998Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 27/28:e februari 1998 från KNPP. Scenariot pågicki 5 dygn. Övriga variabler är samma som för scenario Augusti1998.Svaga vindar och relativt omfattande regn har inneburit attstorleken på nedfallsytan i detta scenario har begränsats. ISverige är det de nordöstra delarna, mellan Kiruna och Umeå,som drabbats. Mest nedfall har dock området mellan Pajalaoch Övertorneå fått. Den totala räckvidden på det nedfallsdrabbadeområdet är ca. 800 km.48

November 1992Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 14/15:e november 1992 från KNPP. Scenariotpågick i 7 dygn. Övriga variabler är samma som för scenarioAugusti 1998.Drabbade områden är de norra delarna av Sverige och Finland.Även stora delar av Norge får ta del av nedfall, framförallt devästliga, norr om Bergen. I Sverige är det de nordöstra delarnamellan Piteå och Pajala som får störst koncentration av nedfall,mer än 1 (kBq/m 2 ) /PBq utsläppt ämne. Ett mindre antal partiklarförsvinner ut ur griden i dess nordvästra del. De saknardock betydelse för nedfallet över Skandinavien.Oktober 1998Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 28/29:e oktober 1998 från KNPP. Scenariot pågicki 6 dygn. Övriga variabler är samma som för scenario Augusti1998.Stora mängder partiklar deponerade i hela Norrland, delarav Svealand samt norra Finland och området kring Finländskaviken. Mycket höga halter finns i området mellan Pajala ochVidsel men stora delar av Norr- och Västerbotten tillhandahållernedfallsmängder överstigande 1 (kBq/m 2 ) /PBq. Många partiklardeponerar längs Norrlandskusten och när partiklarna blåserin över Baltikum bildas ett lokalt maximum vid Estlandssydvästra hörn.September 1997Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 8/9:e september 1997 från KNPP. Scenariot pågicki 4 dygn. Övriga variabler är samma som för scenario Augusti1998.Ett exempel på att spridningen av partiklarna inte behöver skeöver mer än ett mycket begränsat område. Majoriteten av partiklarnadeponerar på Kolahalvön. Några små områden i nordligasteFinland och Norge får också del av nedfallet menSverige berörs inte alls.Resultat och analys 49

Maj 1994Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 24/25:e maj 1994 från KNPP. Scenariot pågick i 5dygn. Övriga variabler är samma som för scenario Augusti1998.De initialt sydostliga vindarna var svaga och stora mängderpartiklar hann deponera på Kolahalvön och i norra Finland. Isamband med att det radioaktiva molnet kom in över Sverigetog nordvästliga vindar tag i molnet och förde det snabbt in iRyssland igen, där kvarvarande partiklar deponerade.September 1995Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 6/7:e september 1995 från KNPP. Scenariot pågicki 5 dygn. Övriga variabler är samma som för scenario Augusti1998.Nordostliga vindar förde med sig partiklarna ner över mellerstaFinland. När dessa sedan kom in över Norrlandskusten deponeradeett stort antal. Följden blev att området mellan Skellefteåi norr och Ludvika i söder fick ta emot nedfallsmängdermellan 1–10 (kBq/m 2 ) /PBq, havet öster om Sundsvall lokaltmer. Partiklar deponerar dock över hela mellersta Sverige och isödra delarna av Norge, där området kring Oslo drabbas särskilthårt.September 1994Förutsättningarna var ett utsläpp på 1PBq vid midnatt nattenmellan den 6/7:e september 1994 från KNPP. Scenariot pågicki 5 dygn. Övriga variabler är samma som för scenario Augusti1998.Stora delar av norra Sverige får ta emot omfattande nedfall.Området kring Gällivare drabbas särskilt hårt med depositionöverstigande 10 (kBq/m 2 ) /PBq. Många partiklar blåser ut tillhavs och deponerar mellan Norge och Island.50

SlutsatsKänslighetsanalysSimuleringarna visar att vissa av parametrarna har större inverkan påden slutliga depositionen än andra. Av de variabler som undersökts kanföljande slutsatser dras:1. De aktuella vindförhållandena har störst inverkan på hur de radioaktivapartiklarna sprids. Hur stor del av dessa som deponerar berorfrämst på hur mycket det regnar i området då partiklarna befinnersig där.2. Den höjd de radioaktiva partiklarna initialt når har också stor betydelseför var de sedan deponerar. Sker utsläppet under gränsskiktshöjdenär depositionsmönstren likartade. Sker däremot utsläpp påhögre höjd (1000m eller 3000m), kan stora variationer av depositionsmönstreterhållas. Observera att ingen hänsyn har tagits tillhur terrängen lokalt ser ut. Huruvida ett område är täckt med trädeller gräs har sannolikt större betydelse för låga utsläppshöjder änhöga.3. Vilken yta partiklarna deponerar på beror naturligtvis på var utsläppetsker. Simuleringarna har emellertid visat att även en förhållandevisliten lägesförändring (mindre än 200 km) radikalt kan förändrabåde depositionsmönstret och dess läge, beroende på vilkenhöjd utsläppet görs.4. Depositionen påverkas också av under hur lång tid utsläppet hållerpå. Ett långt utsläpp innebär sannolikt att ett större område berörseftersom vindarna vid källan och dess närhet kan variera i riktningoch styrka.5. Ett stort innehåll av stora partiklar, så kallade ”hot particles”, ledertill mindre förändringar av depositionsytan. En viss tendens tillökad benägenhet hos partiklarna att deponera kan emellertid skönjas.Detta för med sig att intensiteten är större nära källan samt attden totala depositionsytan minskar.6. Beroende på markförhållandena kan partiklarnas förmåga att deponeravariera. En ökad depositionshastighet kan leda till att depositionsmönstretändras och att partiklarna deponerar närmare källan.7. Vilken densitet de radioaktiva partiklarna har tycks ha liten betydelseför var de deponerar.KonsekvensanalysSammanfattningsvis måste vi räkna med det potentiella hot som reaktorernapå och runt Kolahalvön utgör. Sannolikheten att Sverige skadrabbas av nedfall efter en olycka beror främst på hur länge utsläppetSlutsats 51

pågår. Är utsläppet kort (timmar) är chansen ungefär 1 på 3 att vindarnaför med sig partiklarna in över Sverige. Är utsläppet längre(dygn) ökar risken att partiklar deponerar på svenskt territorium. Samtidigtminskar dock koncentrationen om utsläppet pågår under långtid. För kortare utsläpp kan nivåerna vara så höga att evakuering avhårdast drabbade områden inte kan uteslutas. Regnar det inte inomområdet minskar nivåerna till 1–10% av vad de annars skulle ha varit.Utbredningen på beläggningsytan varierar mellan de olika scenariernamen generellt är depositionen mycket hög (över 10 kBq/m 2 perPBq utsläppt material) i området inom 600 km från utsläppsplatsen. ISverige motsvarar det området öster om Kiruna och norr om Piteå. Begränsadeområden med denna koncentration kan finnas upp till 1000km från källan. Områden med hög deposition (över 1 kBq/m 2 per PBqutsläppt material) ligger i allmänhet inom 1200 km från källan, vilketmotsvarar hela Sverige ned till Stockholmsområdet. Vid regn kan dockpartiklar i stor omfattning deponera på längre avstånd, upp till 2400km från källan. Alltså riskeras hela Sverige att drabbas av höga depositionsvärdeni samband med en allvarlig olycka.Ett utsläpp av Cs-137, lika omfattande som vid Tjernobyl, skulle fåallvarliga följder för norra Sverige. 30% av innehållet i en av de äldre reaktorernamotsvarar ca. 60 PBq. Simuleringarna visar att tämligen storaområden, främst i nordöstra Sverige, skulle kunna drabbas av en beläggningöver 600 kBq/m 2 . Det är en mycket hög nivå och drastiska åtgärder,så som evakuering av dessa områden, kan inte uteslutas. Sannolikhetenför att depositionen ska nå dessa nivåer är inte alls försumbar.Inte mindre än 3 av simuleringarna (Aug 98, Okt 98 och Sept 94) visaratt depositionen mycket väl kan nå dessa nivåer på svenskt territorium.En förutsättning är dock att hela utsläppet sker under förhållandeviskort tid (timmar – dygn).Ett omfattande utsläpp från en atomubåt skulle med stor säkerhet fåbetydligt mindre allvarliga konsekvenser. Detta beror framför allt på attreaktorerna i en atomubåt är betydligt mindre än reaktorerna i KNPP.Ett motsvarande utsläpp Cs-137 av innehållet i en atomubåtsreaktorskulle innebära 2–3 PBq. De högsta nivåerna i Sverige skulle därförligga kring 20–30 kBq/m 2 , vilket motsvarar de nivåer som exempelvistrakterna kring Umeå tog emot efter Tjernobyl.Förslag på förbättringarFör att underlätta användandet av materialet kan det vara lämpligt attkoppla en operator till varje funktion.Vid simuleringen av Tjernobylolyckan fick sydöstra Polen ta emotstora mängder nedfall, vilket inte har kunnat bekräftas med de mätningarsom gjorts. Huruvida mätresultaten är ofullständiga eller partikelmodellenbehöver justeras bör undersökas. Vidare kan våtdepositionenbehöva justeras.För varje simulering har depositionshastigheten givits ett bestämtvärde. Detta värde varierar emellertid med undersökt ämne. Jod har exempelvistre gånger högre depositionshastighet än Cesium. Teoretiskt52

medför detta att Jod har lättare för att deponera nära källan. Simuleringarnavisar dock att olika depositionshastigheter inte har någon signifikantinverkan på slutdepositionen.Slutsats 53

Ordförklaringar m.m.1 PBq = 10 15 Bq.1 kBq = 10 3 Bq.PELLO =IAEA =INES =GMT =Deposition =KNPP =CERUM =FOA 4 =Radioaktiv strålning=Joniserande strålning=Partikelmodell i Eta-Lat-LOn systemet.International Atomic Energy Agency.International Nuclear Event Scale.Greenwich Mean Time.Nedfall på markytan.Kola Nuclear Power Plant.Centre for Regional Science in Umeå.Försvarets forskningsanstalt i Umeå, NBC – skydd.Oegentligt benämning av joniserande strålning.Partiklar/fotoner med tillräcklig energi för att kunna joniseraatomer/molekyler.54

ErkännandenArbetet har genomförts med stöd från Försvarets forskningsanstalt ochCentrum för regionalvetenskap vid Umeå universitet inom ramen förden av ÖCB finansierade mångvetenskapliga riskstudien Risk andNuclear Waste. Författaren vill dock särskilt tacka Ronny Bergman ochLennart Thaning vid FOA i Umeå för givande diskussioner och förderas ovärderliga hjälp.Erkännanden 55

Referenser[1] Jan Lindqvist, En stokastisk partikelmodell i ett ickemetriskt koordinatsystem, FOArapport,April1999.[2] D. Jaffe, A. Mahura, R. Andres, A. Baklanov, L. Thaning, R. Bergman, S. Morozov,Atmospherictransport pathways from the Kola nuclear power plant, BarentsregionEnvironmental Centres Network (BECN), February 1998.[3] A. Baklanov, R. Bergman, B. Segerståhl, Radioactive sources in the Kola region:Actual and potential radiologocal conseqences for man, IIASA-rapport, December1996.[4] R. Bergman, L. Thaning, A. Baklanov, Site-sensitive Hazards of Potential AirborneRadioactive Release from Sources on the Kola Peninsula, FOA-rapport, Februari1998.[5] R. Bergman, Livsmstud-95, AMAP-97, NKS-94, FOA-rapport, 1997.[6] R. Bergman, A. Baklanov, Radioactive sources of main radiological concern in theKola-Barents region, FOA-rapport, July 1998.[7] H. von Philipsborn, F. Steinhäusler, Hot particles from the Chernobyl fallout, Band16, Bergbau-und Industriemuseum Ostbayern, 1988.[8] H. Rodhe, Luftföroreningars spridning, Meteorologiska Instutionen StockholmsUniversitet, 1991.[9] Leif Moberg, B. Åke Persson, Tio år efter kärnkraftolyckan i Tjernobyl, SSI-rapport,1996.[10] K. Lidén, S. Mattsson, B. Persson, Strålande miljö, Bröderna Ekstrands Tryckeri AB,1974.[11] L. Moberg m.fl. The Chernobyl fallout in Sweden, Swedish Radiation ProtectionInstitute, 1991.[12] Miljöfaktaboken, Svensk energiförsörjning, 1998.[13] Statens kärnkraftsinspektion, hemsida (http: //www.ski.se/karnkraft/handelser.htm),1999.[14] W. Klug, G. Graziani, G. Grippa, D. Pierce, C. Tassone, Evaluation of long rangeatmospheric transport models using environmental radioactivity data from the Tjernobylaccident, Elsevier science publishers LTD, 1992.[15] OECD, Nuclear Energy Agency, hemsida (http: //www.nea.fr/html/rp/chernobyl/c02.htm), 1999. [16] Samtal med R. Bergman, L. Thaning och E. Näslund på FOAi Umeå.156

Northern Studies Working Papers1 Andreev, Oleg A. and Olsson, Mats-Olov (1992). Environmentalism in Russia’sNorth-West.2 Svensson, Bo (1994). Opportunity or Illusion? Prospects for Foreign Direct Investmentin North-West Russia.3 Andreev Oleg A. and Olsson Mats-Olov (1994). Regional Self-government in Russia- The Situation in the County of Murmansk.4 Bröms, Peter (1994). Changing Stands? The negotiations of an International EnvironmentalSecurity Regime in Barents Euro-Artic Region.5 Eriksson, Johan (1994). Security in the Barents Region: Interpretations and Implicationsof the Norwegian Barents Initiative.6 Svensson, Bo (1994). Barentsregionen, dess regionala byggstenar och den transregionalautmaningen.7 Bröms, Peter (1995). Living on the Edge: “The Russian Problem” of the BarentsRegion’s Security Problematique.8 Svensson, Bo (1995). The Political Economy of East-West Transnational Regionalization.9 Olofsson, Ebba (1995). Samer utan samiska rättigheter och icke-samer med samiskarättigheter - en fråga om definition.10 Monsma, Mark (1995). Winds of Change Within the Barents Organization: AnInstitutional Analysis of Transnational Regionalizations in the North.11 Nilsson, Per Ola (1996). Republiken Karelen. En översikt över dess ekonomiska ochpolitiska förhållanden.12 Masegosa Carrillo, José Luis (1998). Regional Security Building in Europe. The BarentsEuro-Artic Region.13 Gidlund, Janerik; Wiberg, Ulf and Gunnarsson, Malin (1998). Knowledge basedstrategies for Sustainable Development and Civic Security. A North-Swedish Initiativein the Northern Dimension.14 Masegosa Carrillo José Luis (1999). The County of Västerbotten and its RecentMembership in the Barents Euro-Artic Region. Fact-Finding Report.15 Hallström, Marie-Louise (1999). Risks and Nuclear Waste. Nuclear problems, riskperceptions of, and societal responses to, nuclear waste in the Barents region.16 Axensten, Peder (2001). Modelling and Visualizing Short Term Impact of a NuclearAccident on Transportation Flows.17 Hedkvist, Fred (2001). Great Expectations. Russian Attitudes to the Barents RegionCo-operation.18 Tønnesen, Arnfinn (2001). Perception of Nuclear Risk at the Kola Peninsula.19 Namjatov, Aleksey (2001). Modern Level of Radioactivity Contamination and RiskAssessment in the Coastal Waters of the Barents Sea.20 Arkhanguelskaia, V. Guenrietta and Zykova, A. Irina (2001). Social ScientificNuclear Waste Risk Assessment in the Barents Region.21 Morozov, Sergey and Naumov, Andrey (2001). Assessment of Potential Risk forKola’s Population from Radiological Impact of Accident on Spent Nuclear Fuel Facilities.57

22 Lundström, Christoffer (2001). Simulering av radioaktiv beläggning vid utsläpp påKolahalvön.23 Baklanov, A.; Bergman, R.; Lundström, C. and Thaning, L. (2001). Modelling ofEpisodes of Atmospheric Transport and Deposition from Hypothetical Nuclear Accidentson the Kola Peninsula.24 Mahura, Alexander; Andres, Robert; Jaffe, Daniel (2001). Atmospheric TransportPatterns from the Kola Nuclear Reactors.25 Hedkvist, Fred; Weissglas, Gösta (2001). Regionalisation in North-Western Europe:Spatial Planning or Building a Frame for Development Cooperation. The Case of theBarents Region.58

The Centre for Regional Science, cerum, initiates and accomplishesresearch on regional development, carries out multidisciplinary research,and distributes the results to various public organizations.One major area of research is the sustainable development in the arcticand sub-arctic political, socio-economic and cultural systems.Studies are often conducted in collaboration with Northern Studiesresearch institutes in other countries.The Working Papers in the Northern Studies series are interim reportspresenting work in progress and papers that have been submittedfor publication elsewhere. These reports have received only limitedreview and are primarily used for in-house circulation.cerum, Centre for Regional ScienceUmeå University, se-90187 UmeåPhone +46-90-786.6079, Fax +46-90-786.5121regional.science@cerum.umu.sewww.umu.se/cerumissn 1400-1969