Description: Ermittlung der Strahlenexposition durch Radon-222 und dessen kurzlebige Zerfallsprodukte1 1MESSUNG DER STRAHLENEXPOSITION DURCH RADON 1.1Passive Radonmessgeräte 1.1.1Anwendung Passive Radonmessgeräte dienen der Ermittlung der Radon-222-Exposition durch integrierende Messung. Am gebräuchlichsten sind mit Kernspurdetektoren bestückte Diffusionskammern (Exposimeter). Weitere Arten passiver Messgeräte sind Elektrete und Detektoren, die auf der Adsorption von Radon an Aktivkohle beruhen (Aktivkohlesammler). Die passiven Messgeräte können am Messort ausgelegt (stationäres Messgerät) oder auch von Personen während der Arbeit am Körper getragen werden (personengetragenes Exposimeter). Die Messdauer beträgt bei Aktivkohlesammlern in der Regel 2 – 3 Tage; bei Geräten mit Elektret- oder Kernspurdetektoren kann die Messdauer mehrere Monate betragen. Für die Exposimeter existieren unterschiedliche Bauformen, die sich in Bezug auf den Tragekomfort und die Diffusionseigenschaften für Radon unterscheiden und für die verschiedenen Detektormaterialien verwendet werden (Abbildung 1). Generell handelt es sich bei den Detektoren um kleine Kunststoffplättchen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und unterschiedlicher Empfindlichkeit gegenüber der Alphastrahlung des Radons und seiner Zerfallsprodukte (vergl. hierzu DIN 25706-1). Sie können bei nahezu allen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden. Die Nachweisgrenze der Exposimeter liegt unterhalb von 100 kBq·h·m-3, so dass bei einer Messzeit über ein Jahr noch rund 10 Bq/m³ nachweisbar sind. 1.1.2 Prinzip der Messungen mit Diffusionskammern Die Messung basiert auf der Diffusion des Radons-222 in ein definiertes Messvolumen (Diffusionskammer). Bei dieser Messmethode gelangt ausschließlich Radon in das Messvolumen, während die Radonzerfallsprodukte die Diffusionsbarriere (z. B. ein Filter) nicht überwinden können und außerhalb der Kammer verbleiben. Die beim Zerfall des Radon-222 und seiner in der Messkammer neu gebildeten kurzlebigen Zerfallsprodukte emittierten Alphateilchen bilden in einem Kernspurdetektor, der sich im Messvolumen befindet, latente Spuren, die durch ein chemisches Ätzverfahren sichtbar gemacht werden können (Abbildung 2). Aus der Teilchenspurzahl wird die Radonexposition bestimmt. Da für die Auswertung der Detektoren physikalisch-chemische Methoden eingesetzt werden, die hohe Anforderungen an 1 Die hier dargestellten Messgeräte und Messverfahren beschränken sich auf solche, die kommerziell angeboten werden und für die Überwachungspraxis geeignet sind. Zusätzlich wurden die Grubenradiometer aufgenommen, die, obwohl nicht mehr kommerziell verfügbar, vor allem in den Ländern Sachsen und Thüringen verbreitet sind und in der Überwachung von Arbeitsplätzen nach wie vor eingesetzt werden. Für weitergehende Informationen zur Messtechnik von Radon und Radonzerfallsprodukten wird auf folgende Literatur verwiesen: Leitfaden zur Messung von Radon, Thoron und ihren Zerfallsprodukten. Veröffentlichungen der Strahlen- schutzkommission Band 47, Urban und Fischer, München 2002, ISBN 3-437-21478-0 1 die Laborpraxis stellen, wird diese Tätigkeit von Mess- oder anderen sachverständigen Stellen durchgeführt. Die Diffusion von Radon in das Messvolumen ist ein ständiger Prozess und kann bei den verwendeten Messgeräten (Abbildung 1) nicht unterbrochen werden. Deshalb sind Exposimeter, die zur Überwachung der Radonexposition an Arbeitsplätzen eingesetzt werden außerhalb der Arbeitszeit bzw. in Zeiten, in denen keine Messungen durchgeführt werden, an Orten mit geringen Radonkonzentrationen zu lagern. An den Lagerorten sollten die dort zusätzlich auftretenden Messeffekte mit weiteren Messgeräten ermittelt werden, um gegebenenfalls die Expositionen der beruflich strahlenexponierten Personen korrigieren zu können. 1.1.3 Ergebnis Das Ergebnis liegt nach Auswertung des Detektors vor. Es wird die Radonexposition am Messort oder die des Messgeräteträgers in der Einheit Bq·h·m-3 oder einem Vielfachen davon angegeben. a) b) c) Abbildung 1: Zur Zeit in der Bundesrepublik angewendete passive personengetragene Radonmessgeräte a) b) c) Abbildung 2: Ätzspuren von Alphateilchen auf Kernspurdetektoren, verschiedener Materialien: CR39 (a), Kodak LR115 (b) und MAKROFOL (c) 1.1.4 Ursachen für Messabweichungen Messabweichungen können durch klimatische Einflüsse hervorgerufen werden. Dies gilt insbesondere für die Verwendung von Kernspurdetektoren unter extremen 2 Umgebungsbedingungen, wie z. B. bei Messungen in Bergwerken mit großen Variationen der Temperatur, Feuchtigkeit, Ventilation und des Luftdruckes . Messabweichungen können auch durch Radon-220 auftreten, sofern entsprechend hohe Expositionen an den Arbeitsplätzen auftreten und die Messgeräte dafür eine nicht zu vernachlässigende Nachweisempfindlichkeit besitzen. 1.1.5 Qualitätssicherung Stellen, die diese rechtlich relevanten Messungen durchführen, müssen ein für die Auswertungsarbeiten angemessenes Qualitätsmanagementsystem unterhalten und an den jährlich vom BfS durchgeführten Vergleichsprüfungen teilnehmen. 1.2Direkt ablesbare Geräte (Monitore) 1.2.1Anwendung Radonmonitore sind Messgeräte, die den Momentanwert der Radon-Aktivitätskonzentration messen. Es sind Messgeräte verfügbar, die batteriebetrieben am Körper der zu überwachenden Person getragen werden können, aber auch solche, die auf Grund ihrer Größe und ihres Gewichtes insbesondere für stationäre Messungen eingesetzt werden. Monitore sind in den meisten Fällen vor extremen klimatischen Einflüssen, wie Temperatur und Nässe, geschützt aufzustellen. Mit diesen Geräten kann die Radonkonzentration über variable Messperioden (einige 10 Minuten bis Stunden) ermittelt und durch quasikontinuierliche Messungen der Zeitverlauf der Radonkonzentration aufgezeichnet werden. Die Dauer einer Langzeitmessung wird durch technische Parameter des Messgerätes, z. B. die Leistungsaufnahme bei Batteriebetrieb, oder die Größe des Messwertspeichers, begrenzt. Die Nachweisgrenze hängt in entscheidendem Maße vom Gerätetyp und der Dauer der Messperiode ab. Eine Nachweisgrenze von 10 Bq·m-3 ist mit ausgewählten handelsüblichen Messgeräten erreichbar. Im Einzelnen ist die Nachweisgrenze der Messgerätedokumentation zu entnehmen. 1.2.2 Messprinzip Radon gelangt durch Diffusion oder mittels aktiver Durchspülung in das Messvolumen. Für die Messung werden die infolge des radioaktiven Zerfalls von Radon und seinen Zerfallsprodukten in einer Impuls-Ionisationskammer oder einem Halbleiterdetektor erzeugten elektronischen Impulse gezählt. 1.2.3 Ergebnis Die Radon-Aktivitätskonzentration wird in der Einheit Bq·m-3 oder einem Vielfachen davon angegeben. Radonmonitore für die Ermittlung der beruflichen Strahlenexposition von Beschäftigten müssen mit einem Messwertspeicher ausgestattet sein, in dem die Messwerte und die Messzeitpunkte aufgezeichnet werden. Die Radonexposition für eine zu überwachende Person ist das Produkt aus dem Mittelwert der Radon-Aktivitätskonzentration, die während des Aufenthaltes der Person an dem überwachten Arbeitsplatz ermittelt wurde, und der Aufenthaltszeit dieser Person an diesem Arbeitsplatz. Arbeitet die Person an verschiedenen Arbeitsplätzen, sind die an jedem dieser Arbeitsplätze ermittelten Expositionen zu summieren. 3
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Tags: München ? Luftdruck ? Thüringen ? Alphastrahlung ? Messgerät ? Messstation ? Radon ? Sachsen ? Aktivkohlefilter ? Sensor ? Thoron ? Qualitätsmanagementsystem ? Adsorption ? Chemische Zusammensetzung ? Filter ? Leitfaden ? Messtechnik ? Schadstoffexposition ? Strahlenexposition ? Temperaturmessung ? Bergwerk ? Qualitätsmanagement ? Arbeitsplatz ? Lüftung ? Messverfahren ? Nachweisgrenze ? Chemisch-physikalische Behandlung ? Radioaktivität ? Mittelwert ?
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