In Svizzera, l’Ufficio federale della sanità pubblica sorveglia permanentemente la radioattività nell’aria. Le misurazioni avvengono tramite la rete di misurazione automatica URAnet aero, costituita da 15 sonde in tutta la Svizzera. Inoltre, vengono effettuate misurazioni ad alta sensibilità in sei località mediante campionatori ad alto volume HVS. Il nuovo dispositivo di misurazione sullo Jungfraujoch completa i due sistemi di misurazione e sostituisce i voli di misurazione finora effettuati con la flotta di aerei Tiger, che sarà messa fuori servizio nel 2027.
I dispositivi di sorveglianza dell’UFSP misurano le concentrazioni dei singoli radionuclidi presenti nell’aria, come per esempio lo iodio o il cesio radioattivo. In questo modo è possibile stabilire se la radioattività è di origine naturale o se è giunta nell’atmosfera in seguito a un evento nucleare o radiologico. Conoscere la composizione di una nube radioattiva e le concentrazioni dei radionuclidi in essa contenuti fornisce indizi preziosi sulle possibili cause dell’evento (p. es. evento in una centrale nucleare o impiego di un’arma nucleare) e nel contempo è indispensabile per adottare velocemente misure di protezione idonee. Se, per esempio, la nube contiene iodio radioattivo, potrebbe essere ordinata l’assunzione di compresse allo iodio. La rete di misurazione, completata dalla nuova stazione, è al servizio della popolazione. Con essa l’UFSP non solo contribuisce alla protezione della salute, ma rafforza anche la sicurezza della Svizzera.
La stazione di ricerca sullo Jungfraujoch, si trova a circa 3500 m s.l.m. e quindi nella cosiddetta troposfera libera. La sensibilità della misurazione della radioattività nell’aria a questa altitudine è unica in Europa. Grazie alla sua posizione, la stazione di misurazione sullo Jungfraujoch è in grado di rilevare rapidamente concentrazioni minime di radioattività nell’aria, anche provenienti dall’estero. Ciò avviene perché lo spostamento a lunga distanza di masse d’aria è più veloce negli strati atmosferici della troposfera libera. La stazione contribuisce quindi in maniera determinante anche alla sorveglianza della radioattività a livello europeo e fa parte della rete informale Ro5, che riunisce circa 50 stazioni di misurazione ad alta sensibilità in tutta Europa.
Tecnicamente, la misurazione della radioattività nell’aria a un’altitudine di 3500 m s.l.m. è una sfida. L’impianto deve essere in grado di trattare affidabilmente grandi quantità d’aria anche con temperature fino a meno trenta gradi, elevata umidità e forti venti. L’UFSP ha sviluppato appositamente nuove soluzioni tecniche.
La stazione dello Jungfraujoch funziona secondo lo stesso principio delle stazioni URAnet aero in pianura. L’aria ambiente viene convogliata su un filtro tramite una presa d’aria riscaldata. Durante il prelievo del campione, uno spettrometro gamma misura continuamente la concentrazione dei radionuclidi presenti nell’aria trattenuti dal filtro. Se compaiono concentrazioni elevate di radioattività artificiale, viene inviato un messaggio d’allarme. La misurazione automatica diretta sullo Jungfraujoch, tuttavia, si distingue dalle altre stazioni di misurazione URAnet aero per il volume d’aria filtrato molto maggiore ed è quindi significativamente più sensibile. Il design della linea di aspirazione e di altre parti dell’impianto nonché i controlli della pompa, degli elementi riscaldanti e anche dei sensori hanno dovuto essere sviluppati appositamente per questa località. Effettivamente, sullo Jungfraujoch vengono aspirati e filtrati ogni settimana 100 000 m3 d’aria. Ciò consente di identificare e quantificare radionuclidi che sono presenti nell’atmosfera in quantità minime. La realizzazione di questa stazione di misurazione automatica, che consente misurazioni molto sensibili e differenziate nella troposfera libera, è unica nel suo genere. Dopo una settimana, Il filtro viene cambiato e inviato in laboratorio a Berna, dove viene ulteriormente analizzato alla ricerca di tracce di radionuclidi artificiali che possano fornire ulteriori indizi di un evento. Questa misurazione in laboratorio completa i valori misurati delle altre sei stazioni dello stesso tipo (HVS) sull’Altopiano e nella Svizzera meridionale. In caso di necessità è possibile identificare anche altri radionuclidi non rilevabili tramite la spettrometria gamma, come per esempio il plutonio.
| URAnet FHT Altopiano | Stazione automatica Jungfraujoch | HVS | |
|
Portata |
15 m3/h |
600 m3/h |
600 m3/h |
|
Limite di rivelazione (134Cs) |
5 mBq/m3
(dopo 12 ore) |
1 mBq/m3 (dopo 12 ore) |
0.1 µBq/m3 (dopo 1 settimana) |
| Misura | in modo continuo | in modo continuo | ritardato (laboratorio) |
| Funzione di allarme | si | si | no |
I segnali di misurazione registrati continuamente vengono analizzati ogni cinque minuti e i risultati trasmessi a una centrale tramite la rete dati di MeteoSvizzera. Gli allarmi tecnici in caso di anomalie di funzionamento sono gestiti dall’UFSP e da MeteoSvizzera, mentre quelli concernenti la radioattività sono trasmessi contemporaneamente anche alla Centrale nazionale d’allarme CENAL, aggregata al Dipartimento federale della difesa, della protezione della popolazione e dello sport. I risultati della misurazione diretta sono disponibili in tempo reale su radenviro.ch, insieme a informazioni generali sulla stazione.
Se viene rilevata radioattività di origine sconosciuta o vi è il sospetto che questa provenga da attività illegali, la Svizzera notifica l’evento all’IAEA, come è avvenuto per esempio nel 2017, quando è stato rilevato rutenio-106 in Ticino.
L'aria ambiente viene aspirata con una portata di 600 m³/h tramite una testa di aspirazione riscaldata, quindi convogliata attraverso un filtro di 40 × 50 cm. Una pompa regolata garantisce una portata costante. Sotto il filtro è installato un rilevatore al germanio ad alta purezza (HPGe, efficienza relativa 40%), che registra continuamente lo spettro gamma con un'elevata risoluzione energetica.
Il rivelatore è mantenuto a una temperatura di –160 °C grazie a un sistema di raffreddamento elettrico. L'intero impianto è controllato dal software HVS-Control, che trasmette le istruzioni al controllore a logico programmabile (PLC), assicura la comunicazione con il rivelatore e gestisce lo scambio di dati. Il PLC riceve ed elabora i segnali provenienti dai diversi sensori (ad es. temperatura nella testa di aspirazione, temperatura e frequenza della pompa) e comanda i diversi componenti.
L'analisi dei segnali dello spettrometro gamma viene effettuata utilizzando un analizzatore multicanale associato a un software dedicato.
