Die Überwachung ionisierender Strahlung zum Schutz von ... › fileadmin › lfu › Downloads › schadebrodt_druckvers… · Die Überwachung ionisierender Strahlung zum Schutz

Die Überwachung ionisierender Strahlung zum Schutz von Mensch und Umwelt

Dr. Jens Schadebrodt & Dr. Jens Hartkopf LUWG – Referate 24 und 67

Folie 2 Strahlenschutz: Überwachung ionisierender Strahlung zum Schutz von Mensch und Umwelt 20.03.2014

Die Überwachung ionisierender Strahlung Aufgaben und Gliederung

• Charakteristika ionisierende Strahlung

• Mess- und Überwachungsaufgaben des LUWG • Umgebungsüberwachung von Kernkraftwerken

(unabhängige Messstellen nach REI)

• Überwachung nach Strahlenschutzvorsorgegesetz (Landesmessstellen nach IMIS)

• Überwachung durch Sachverständige • Sonstige Aufgaben

(z.B. Landessammelstelle, Unterstützung Gewerbeaufsicht, Radon)

• Nuklearkatastrophe von Fukushima


Ionisierende Strahlung Strahlungsarten

α-Strahlung = Heliumkerne

β-Strahlung = Elektronen / Positronen

γ-Strahlung = elektromagn. Strahlung

Neutronen = neutrale Teilchen


Ionisierende Strahlung Wechselwirkung mit Materie

α++

γγ

γγ

γ

β–

γ

Papier PlexiglasAluminium Beton

Abschirmwirkung von Materie gegenüber unterschiedlichen

Strahlungsarten

Definition der Halbwertszeit und Abfall der Anzahl radioaktiver Atome

pro Einheit „Halbwertszeit“


Ionisierende Strahlung Mittlere jährliche Strahlenexposition in Deutschland

NatürlicheStrahlenexposition

KünstlicheStrahlenexposition

Mittlere jährliche Strahlenexposition in Deutschland (2010)

Inhalation von Radon und seinen Zerfallsprodukten1,1 mSv/a

direkte kosmische Strahlung0,3 mSv/a

direkte terrestrische Strahlung0,4 mSv/a

Nahrung0,3 mSv/a

Kerntechnische Anlagen< 0,01 mSv/a

Fallout von Kern-waffenversuchen< 0,01 mSv/a

Tschernobyl< 0,011 mSv/a

Forschung, Technik, Haushalt< 0,01 mSv/a

Medizin (Diagnostik)1,8 mSv/a

ca. 2,1 mSv/a ca. 1,8 mSv/a


Ionisierende Strahlung Vergleich typischer Strahlenexpositionen

0,01 0,1 1 10 100

mittlere Strahlenexposition Deutschland / Jahr

Flugzeugreise (8 h, Höhe ~ 12 km)

Zahnaufnahme

Röntgen Extremitäten

Röntgen Halswirbelsäule in 2 Ebenen

Röntgen Brustkorb (Thorax), 1 Aufnahme

Mammographie beidseits in je 2 Ebenen

Röntgen Lendenwirbelsäule in 2 Ebenen

Darm (Dünndarm / Kolonkontrasteinlauf)

Bein-Becken-Phlebographie (1 Bein)

CT Hirnschädel

CT Bauchraum (Abdomen)

Effektive Dosis [mSv] (Logarithmische Skala)


Strahlenschutz im LUWG Aufgaben

Sachverständige für Röntgen und Strahlenschutz

Nukleare Nachsorge

Landessammelstelle für radioaktive

Abfälle

Messstelle zur Umgebungsüber-

wachung KKW

Katastrophenschutz bei kerntechnischen

Anlagen

Radon- Informationsstelle

Messstelle für Umweltüberwachung

Analytik radioaktiver Stoffe

LUWG Strahlenschutz


Überwachung kerntechnischer Anlagen Stationäre Fernüberwachung (Ref. 24)

Mülheim-Kärlich (im Rückbau) Sonden Ortsdosisleistung (fernüberwacht) 11 Sonden Umgebung, 12 Gelände

LUWG Mainz Reservesonden (1 Funk, 1 ISDN) Server Fernüberwachung

Biblis (kein Leistungsbetrieb mehr) Sonden Ortsdosisleistung (fernüberwacht) 4 Sonden Umgebung (3 ISDN, 1 mobil)

Cattenom (4 Reaktoren Leistungsbetrieb) 5 Sonden Ortsdosisleistung Umgebung 3 Messstationen: Perl, Berus & Biringen: je 2 Sonden ODL, Meteorologie (RLP/SL)



Statistik Fernüberwachung 2012/2013 • 38 ODL-Sonden Typ GX (stationär) • 5 ODL-Sonden Typ XL2 (mobil) • 37× Sondenkalibrierungen • 7× Sondentausch • 1× Datagate-Tausch • 3× Standortverlegungen • 10× Fehlerbehebungen • 6× Sonstiges (Wartung,

externe Besprechungen)



7

8

9

10

11

12

13

IMM

105

IMM

106

IMM

113

IMM

115

IMM

116

IMM

117

IMM

118

IMM

124

IMM

125

IMM

131

IMM

132

IMM

141

IMM

142

IMM

143

IMM

144

IMM

145

IMM

146

IMM

147

IMM

148

IMM

221

IMM

222

IMM

223

IMM

224

IMM

401

IMM

402

IMM

403

IMM

404

IMM

405

IMM

406

IMM

407

IMM

408

IMM

409

IMM

411

IMM

412

IMM

414

IMM

415

Dos

isle

istu

ng [µ

Sv/h

]

Stationen

Kalibrierung ODL-Sonden (2012)

Sollwert

Statistik Anzahl Summe Sollwert Mittelwert Fehler Std.-Abw.µS/h µSv/h µS/h % µS/h

Kal_2012 36 360,54 10,00 10,02 0,15000 0,21643


Überwachung kerntechnischer Anlagen Umgebungsüberwachung (Ref. 24)

Mülheim-Kärlich (im Rückbau) 24 Dosismessung Umgebung 23 Dosismessung Überwachungsbereich 12 in situ-Messpunkte / Jahr

Biblis (kein Leistungsbetrieb mehr) 13 Dosismessung Umgebung 22 in situ-Messpunkte / Jahr

Cattenom (4 Reaktoren Leistungsbetrieb) 29 Dosismessung Umgebung 21 Dosismessung Überschwemmungsgebiete 11 in situ-Messpunkte (10 für SL) Messstation Perl (Aerosolprobenahme)

Philippsburg (Block 2 Leistungsbetrieb) 13 Dosismessung Umgebung 11 in situ-Messpunkte / Jahr


Überwachung kerntechnischer Anlagen Radioaktivität im aquatischen Bereich (Ref. 67)


Mobile Messungen Strahlenschutz-Messfahrzeuge des LUWG

Mobiles Labor

Strahlenmessfahrzeug

In situ-γ-Spektrometrie

NBR-System (künstl. Quellen)

Dosisleistungsmessung

Kontaminationsmessung

Aerosolsammler

Probenahme

Probenaufbereitung

Auswertesysteme

Elektronische Lage


Strahlenschutzvorsorge / IMIS: Luftgetragene Radioaktivität (Ref. 24)

Strahlenschutzvorsorge (AVV IMIS) 30 in situ-Messpunkte in Rheinland-Pfalz Mobile Gammaspektrometrie zur nuklidspezifischen Bestimmung der Bodenoberflächenaktivität am Messpunkt („welcher radioaktive Stoff verursacht wie viel Strahlung“) zusätzlich Routineproben Reststoffe Asche & Schlacke, Kompost


Strahlenschutzvorsorge / IMIS: Aquatischer Bereich (Ref. 67)


Havarie des KKW Fukushima Chronologie in Kürze

Tōhoku-Erdbeben vom 11.03.2011 Schnellabschaltung KKW

Fukushima-Daiichi Stromausfall durch Erdbeben mittels

Notstromaggregaten zeitweise überbrückt Elektrische Versorgung durch

Tsunami komplett unterbrochen Keine ausreichende Kühlung der

Reaktorkerne 1 bis 3 und aller BE-Lagerbecken Beschädigung von Brennelementen Wasserstoffexplosionen und Brände

beschädigten Reaktorgebäude der Blöcke 1 bis 4 stark Zumindest teilweise Kernschmelze Freisetzung und Verbreitung

radioaktiver Partikel Bildquelle: world nuclear news


Havarie des KKW Fukushima Ausbreitung radioaktiver Partikel (Modell)

Ausbreitung der Partikelwolke von Fukushima aus in der nördlichen Hemisphäre

1) Mittelung über Höhen-intervall von 0 – 0,5 km

2) Mittelung über Höhen-intervall von 2,0 – 5,0 km

Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

Atmosphärische Ausbreitungsmodellierung vom KKW Fukushima (240h konstante Freisetzung 1/Stunde an Cs-137)


0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

1010

Aktiv

itäts

konz

entr

atio

n [B

q/m

³]

Messdatum / -zeitraum

Nuklearkatastrophe von FukushimaLUWG (KFS7) – Messergebnisse Aerosolsproben

Aktivitätskonzentrationen freigesetzter Nuklide in bodennaher Luft

Iod-131Cs-137Cs-134Te-132

Havarie des KKW Fukushima Spurennachweis radioaktiver Stoffe in der Luft in DE

Spurennachweis von Radionukliden in der Luft durch das LUWG am Standort Mainz (logarithmische y-Achse)

Gemessene Konzentrationen waren so gering, dass sie keine Gefährdung für Mensch und Umwelt darstellten und lagen in Deutschland um den Faktor ~10.000 niedriger als beim Reaktorunfall von Tschernobyl (1986).


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Besonderen Dank an: Kolleginnen & Kollegen des LUWG, der Ministerien, der SGD en & des LUA

Die Überwachung ionisierender Strahlung zum Schutz von�Mensch und UmweltDie Überwachung ionisierender Strahlung�Aufgaben und GliederungIonisierende Strahlung�StrahlungsartenIonisierende Strahlung�Wechselwirkung mit MaterieIonisierende Strahlung�Mittlere jährliche Strahlenexposition in DeutschlandIonisierende Strahlung�Vergleich typischer StrahlenexpositionenStrahlenschutz im LUWG�AufgabenÜberwachung kerntechnischer Anlagen�Stationäre Fernüberwachung (Ref. 24)Überwachung kerntechnischer Anlagen�Stationäre Fernüberwachung (Ref. 24)Überwachung kerntechnischer Anlagen�Stationäre Fernüberwachung (Ref. 24)Überwachung kerntechnischer Anlagen�Umgebungsüberwachung (Ref. 24)Überwachung kerntechnischer Anlagen�Radioaktivität im aquatischen Bereich (Ref. 67)Mobile Messungen�Strahlenschutz-Messfahrzeuge des LUWGStrahlenschutzvorsorge / IMIS:�Luftgetragene Radioaktivität (Ref. 24)Strahlenschutzvorsorge / IMIS:�Aquatischer Bereich (Ref. 67)Havarie des KKW Fukushima�Chronologie in KürzeHavarie des KKW Fukushima�Ausbreitung radioaktiver Partikel (Modell)Havarie des KKW Fukushima�Spurennachweis radioaktiver Stoffe in der Luft in DEFoliennummer 19

Documents

Die Überwachung ionisierender Strahlung zum Schutz von ... › fileadmin › lfu › Downloads › schadebrodt_druckvers… · Die Überwachung ionisierender Strahlung zum Schutz