H YD R O GEO LOG IE G m bH

Ermittlung der repräsentativen spezifischen Aktivität

Dr. Rainer Gellermann, HGN Hydrogeologie GmbH

Lübecker Str. 53-63, 39124 Magdeburg

R. Gellermann; Mai 03 2H YD R O GEO LOG IE G m bH

Funktion der „repräsentativen“ Werte

Nachweis der Einhaltung von Überwachungsgrenzen gemäß § 97 i.V.m. Anlage XII Teil B;

Nachweis der Einhaltung von „Müllaktivitäten“ für Entlassung von Rückständen aus der Überwachung gemäß StrlSchV § 98 i.V.m. Anlage XII Teil C

Nachweis der Einhaltung des Richtwertes für die effektive Dosis von 1 mSv/a für Entlassung von Rückständen aus der Überwachung gemäß StrlSchV § 98 i.V.m. Anlage XII Teil D

(Klassifizierung nach ADR)

R. Gellermann; Mai 03 3H YD R O GEO LOG IE G m bH

Was ist „repräsentativ“?

Aspekt 1:• Funktion der

spezifischen Aktivität im Entscheidungsprozess

• Aspekt 2: • Wie kann

„repräsentative“ spezifische Aktivität ermittelt werden?

R. Gellermann; Mai 03 4H YD R O GEO LOG IE G m bH

Prinzip der Ermittlung:

(1) Probenahme

(2) Probenvorbereitung

(3) Messung

(4) Datenauswertung

(5) Bewertung

R. Gellermann; Mai 03 5H YD R O GEO LOG IE G m bH

Zu (5) Bewertung

i. Anlage XII Teil B Klassifizierung

ii. Anlage XII Teil C Bilanzierung (Gesamtaktivität)

iii. Anlage XII Teil D Ermittlung von Expositionen

iv. ADR Klassifizierung

R. Gellermann; Mai 03 6H YD R O GEO LOG IE G m bH

Zu (1) Probenahme

• Richtlinie LAGA: PN 98

• Evtl. Ergänzt / gesteuert durch Feldmesstechnik (ODL, Kontamat oder andere geeignete Geräte)

• Bisher offen: Mischproben, Einzelproben, Probengröße (abgestimmt auf Analyseverfahren)

R. Gellermann; Mai 03 7H YD R O GEO LOG IE G m bH

Zu (2) Probenvorbereitung

• Sieben, Abtrennen von Grobfraktionen

• Trocknen

was ist die repräsentative Bezugsmasse??

(Bsp. Scale: Mit /ohne Trägermaterial?)

R. Gellermann; Mai 03 8H YD R O GEO LOG IE G m bH

Zu (3) Messung, Messergebnisse• Messung ionisierender Strahlung ist statistischer

Prozess Messunsicherheiten sind unvermeidlich. (Poisson-Statistik)

• Die Standardabweichung bei N gemessenen Ereignissen beträgt

• Bei Zählraten Z = N/t folgt•

• d.h. der relative statistische Fehler einer Messung sinkt mit Zunahme der Probenmenge (Z steigt) und Messzeit t.

N N

tZZ

tN

Z

Z

1/

R. Gellermann; Mai 03 9H YD R O GEO LOG IE G m bH

Zu (3) Messung, MessergebnisseMessergebnisse Labor:• Wert + statistische Unsicherheit (Typ A-Fehler) +

systematische Fehler (Typ B Fehler)• Frage: Was ist die repräsentative statistische

Kenngröße:– Mittelwert (Welcher?)

– Oberes / Unteres Konfidenzniveau (Welches?)

R. Gellermann; Mai 03 10H YD R O GEO LOG IE G m bH

Zu (4) Ermittlung repräsentativer Nuklidvektoren

• Auf der Basis der Materialcharakterisierung?• Auf der Basis der Messgrößen?• Auf der Basis der Messstatistik?

R. Gellermann; Mai 03 11H YD R O GEO LOG IE G m bH

Zu (4) Ermittlung repräsentativer Nuklidvektoren

Erfahrungen: • Nuklidvektoren können auf Basis von Messwerten bei

Kenntnis der Entstehung des Materials (Prozesse der Nuklidfraktionierung; Zeit / Alter seit Nuklid-fraktionierung) hinreichend genau festgelegt werden.

• Messergebnisse + Messfehler sind häufig nicht aus-reichend für Festlegung der Nuklidzusammensetzung.

• In bestimmten Fällen ist die U-235 Reihe gesondert einzubeziehen.

R. Gellermann; Mai 03 12H YD R O GEO LOG IE G m bH

Grundsätze

• Festlegung von Chargen

• Beprobung

• Messtechnisch zu erfassende Radionuklide

• Messunsicherheiten

• Zufällige Schwankungen der spezifischen Aktivität berücksichtigen

R. Gellermann; Mai 03 13H YD R O GEO LOG IE G m bH

Messtechnisch zu erfassende Radionuklide

U-238 Reihe:Standard Sonderanalyt.U-238 (Th-230) Ra-226 Pb-210 (Po-210)

Th-232Reihe:Standard Sonderanalyt. (Th-232)

Ra-228

Th-228

Aktivitätsrelationen Referenznuklide

R. Gellermann; Mai 03 14H YD R O GEO LOG IE G m bH

Fallbeispiele: Einhaltung der ÜG

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 2 4 6 8

spez

if. A

kti

v. i

n B

q/g

Oberes Konf.-Niv.ErwartungswertUnteres Konf.-Niv:

ÜG

R 1 R 2 R 3

R1 – ÜG eingehalten

R2 – ÜG überschritten

R3 – unklar