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Luftmonitorsystem zur Überwachung von radioaktiven Referenzatmosphären

09.08.2007

Bei der Kalibrierung von Messsystemen in der Thoron-Folgeprodukt-Kammer ist sicherzustellen, dass die erzeugte Referenzatmosphäre bzgl. der einzelnen Aktivitätskonzentrationen homogen ist. Eine homogene Verteilung von Rn-220 ist allerdings nicht so leicht sicherzustellen, da dieses Isotop nur eine Halbwertszeit von 55 s besitzt. Über das Quellkontrollsystem wird der Atmosphäre deshalb räumlich verteilt Rn-220 zugeführt. Der Nachweis einer nuklidspezifisch gleichverteilten Aktivitätskonzentration erfolgt online mittels des Luftmonitorsystems (4 so genannte Cam-Detektoren, d. h. lichtdichte Oberflächensperrschicht-Detektoren mit 1700 mm2 aktiver Fläche), das unter anderem eine lokale Messung von Po-216 ermöglicht. Da Po-216 wegen seine Halbwertszeit von 0,15 s sich immer im Gleichgewicht mit Rn-220 befindet, ist somit auch der Nachweis der Homogenität der Atmosphäre bzgl. Rn-220 geführt.

Zur Kalibrierung von Messsystemen in der Thoron-Folgeproduktkammer (TFK) ist sicherzustellen, dass die erzeugte Referenzatmosphäre bzgl. der einzelnen Aktivitätskonzentrationen homogen ist. Dies stellt wegen der vergleichsweise langen Halbwertszeit von 222Rn für dieses Isotop kein Problem dar. Durch sorgfältige Erdung und Vermeidung von Temperaturgradienten kann auch für die im allgemeinen geladenen Folgeprodukte der beiden Radon-Isotope eine homogene Verteilung erreicht werden. Eine homogene Verteilung von 220Rn ist allerdings nicht so leicht sicherzustellen, da dieses Isotop nur eine Halbwertszeit von 55 s besitzt. Über das Quellkontrollsystem wird der Atmosphäre deshalb räumlich verteilt 220Rn zugeführt. Eine geringe Ventilation sorgt für die weitere Homogenisierung.

Der Nachweis einer nuklidspezifisch gleichverteilten Aktivitätskonzentration kann an der Thoron-Folgeproduktkammer online mittels des Luftmonitorsystems (4 so genannte Cam-Detektoren, d. h. lichtdichte Oberflächensperrschicht-Detektoren mit 1700 mm2 aktiver Fläche) erfolgen, das unter anderem eine lokale Messung von 216Po ermöglicht. Da 216Po wegen seine Halbwertszeit von 0,15 s sich immer im Gleichgewicht mit 220Rn befindet, ist somit auch der Nachweis der Homogenität der Atmosphäre bzgl. 220Rn geführt.

Abbildung : α-Spektrum gemessen in einer 220Rn-Atmosphäre an der TFK. Zur Homogenitätsprüfung werden mit vier 1700 mm2 großen PIPS-Detektoren Spektren an verschiedenen Stellen der TFK aufgenommen und ausgewertet.