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Photonenreferenzstrahler für die Kalibrierung von Oberflächenkontaminationsmonitoren

29.09.2008

Oberflächenkontaminationsmonitore stellen ein grundlegendes Werkzeug für den praktischen Strahlenschutz dar. Sehr häufig werden gasgefüllte Detektoren oder Szintillationszähler als mobile Handsonden oder oft auch als Hand-Fuß-Kleider-Monitore eingesetzt, um potentielle Kontaminationen aufspüren zu können. Die nachzuweisenden Radionuklide können Alpha-Strahlung, Beta-Strahlung (Elektronen oder Positronen) oder auch Photonen emittieren, die von den Detektoren nachgewiesen werden können. Um zuverlässige und aussagekräftige Ergebnisse zu bekommen, ist eine regelmäßige Überprüfung und Kalibrierung mit Hilfe von Referenzstrahlern erforderlich.

In der PTB werden seit langem Kalibrierungen flächenhafter Referenzstrahler hinsichtlich der Aktivität, der Emissionsrate sowie des Alpha- bzw. Beta-Teilchenflusses an der Quellenoberfläche durchgeführt. Eine Möglichkeit flächenhafte Photonenstrahler gemäß der ISO-Norm 8769 zu charakterisieren, besteht bisher nicht.

Aufgrund der zunehmenden Nachfrage an entsprechenden Kalibrierungen wird zur Zeit im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Firma Nuclitec GmbH (ehemals QSA Global GmbH) ein neuer Messplatz entwickelt. Die Apparatur besteht aus einem großen NaI-Szintillationsdetektor und einer im automatisierten Betrieb verfahrbaren Halterung für radioaktive Quellen. Bei dem zu entwickelnden Messverfahren sollen die Photonenfluss- und Aktivitätsbestimmungen flächenhafter Quellen rückführbar auf die Aktivitätsnormale der PTB erfolgen. Mit einem Blendensystem sollen die Quellen außerdem hinsichtlich der Homogenität der Aktivitätsverteilung (uniformity) untersucht werden können. Als Ergänzung dazu kann die Homogenität auch mit Hilfe eines digitalen Autoradiographiesystems untersucht werden.

Nach Abschluss des Projekts im April 2010 wird die PTB als erstes nationales Metrologie-Institut entsprechende Kalibrierungen für Photonenreferenzstrahler anbieten können. Die PTB wäre damit das zur Zeit einzige Institut, das Kalibrierungen der Strahler nach Klasse 1 der ISO-Norm 8769 durchführen kann. Es wird angestrebt Kalibriermöglichkeiten für Strahler mit 57Co, 60Co, 129I, 137Cs, 238Pu und 241Am zu etablieren.