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Geringe Radon-Konzentrationen werden erstmals genau messbar

16.07.2013

Radon trägt nach neuesten Erkenntnissen gleichauf mit der Medizin am stärksten zur Strahlenbelastung der Bevölkerung bei. Im Hinblick auf die geplante EU-weite Absenkung der Referenzwerte, ausgelöst durch die Neubewertung des Radons seitens der International Commission on Radiological Protection (ICRP), ist in der PTB eine neuartige Anlage zur Kalibrierung von Radon-Messgeräten entwickelt worden, die ab jetzt Kunden zur Verfügung steht.

Radon trägt nach neuesten Erkenntnissen gleichauf mit der Medizin am stärksten zur Strahlenbelastung der Bevölkerung bei. Im Hinblick auf die geplante EU-weite Absenkung der Referenzwerte, ausgelöst durch die Neubewertung des Radons seitens der International Commission on Radiological Protection (ICRP), ist in der PTB eine neuartige Anlage zur Kalibrierung von Radon-Messgeräten entwickelt worden, die ab jetzt Kunden zur Verfügung steht.

Radon (Rn-222) ist ein radioaktives Edelgas, das vor allem in Gebirgsregionen im Boden durch den Abbau verschiedener natürlich vorkommender radioaktiver Stoffe entsteht. Trotz relativ geringer Aktivitätskonzentrationen von ca. 50 Bq/m3 bis 200 Bq/m3 trägt es zur Gesamtstrahlenexposition der Bundesbürger so stark bei, dass ein Hauptanteil der Dosis nach der Neubewertung durch die ICRP vom Radon stammt. Die Belastung durch die Medizin ist in etwa vergleichbar groß. Daher zielt die EU mit ihrer neuen Europäischen Strahlenschutzverordnung in Richtung der Reduzierung von Radon in Gebäuden. Doch mit bisherigen Messgeräten, die bei 1000 Bq/m3 und darüber kalibriert wurden - also einem viel höheren Wert als die typischen Konzentrationen -, war es nicht möglich, die Einhaltung der neuen Referenzwerte verlässlich zu überprüfen.

Aus diesem Grund ist in der PTB eine neuartige Anlage zur Kalibrierung von Radon-Messgeräten entwickelt worden. Die Low-Level-Radon-Referenzkammer steht nun als zusätzliche Normalmesseinrichtung zur Darstellung der Einheit Aktivitätskonzentration in Bq/m3 zur Verfügung. Sie besteht aus drei Teilen: aus einem rückgeführten Volumen zur Erzeugung der Referenzatmosphäre, einer Einrichtung zur Erzeugung und Überführung definierter Radon-Aktivitäten sowie einem Transfernormal zur Bewahrung und Weitergabe der Einheit. Um konstante Referenzatmosphären zu erzeugen, wird das von einem Radium-226-Aktivitätsnormal emanierte Radon über einen edelgasdichten Kreislauf in ein Referenzvolumen überführt. Mithilfe der bekannten Größen Radium-Aktivität, Emanationsgrad und des Volumens können daran Messgeräte zur Bestimmung der Rn-222-Aktivitätskonzentration in Luft im Bereich unterhalb von 1000 Bq/m3 rückführbar kalibriert werden.

Um das Emanationsvermögen des Radium-226-Aktivitätsnormals zu bestimmen, wurde ein Emanationsmessplatz auf Basis der γ-Spektrometrie entwickelt. Im Rahmen einer Doktorarbeit wurden mehrere Emanationsquellen hergestellt und charakterisiert. Mit den vorhandenen acht Emanationsquellen unterschiedlicher Aktivität können jetzt stabile Referenzatmosphären von 150 Bq/m3 bis 1900 Bq/m3 erzeugt werden, sodass nun auch mit kommerziellen Messgeräten eine Langzeitkalibrierung (t > 5 Tage) durchgeführt werden kann.

Die neue Anlage erweitert das Kalibrierangebot der PTB in einem weltweit bisher nicht verfügbaren, aber gesellschaftlich hoch relevanten Bereich: Das neue Kalibrierverfahren erhöht die Messgenauigkeit der erhobenen Daten zur Strahlenexposition der Menschen deutlich. Es sind Auswirkungen auf die zukünftigen Radon-Studien, die sich mit der Neubewertung des Lungenkrebsrisikos beschäftigen, zu erwarten.

Das neue Transfernormal der PTB ermöglicht Messungen der Radon-Aktivitätskonzentration von 200Bq/m³ mit einer Messunsicherheit von 2 %.

 

Veröffentlichung

  1. D. Linzmaier, A. Röttger:
    Development of a low-level radon reference atmosphere,
    Applied Radiation and Isotopes, Available online 21 March 2013, ISSN 0969-8043,
    10.1016/j.apradiso.2013.03.032
  2. D. Linzmaier:
    Entwicklung einer Low-Level Radon-Referenzkammer.
    Dissertation 2012, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover