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Kalibrierung von Referenzmaterialien

Eine der zentralen Aufgaben der PTB ist die Darstellung und Weitergabe der gesetzlichen Einheiten. Für Radioaktivitätsmessungen in Medizin, Technik, Strahlenschutz oder Umweltschutz geschieht die Weitergabe der gesetzlichen Einheit für den radioaktiven Zerfall, des Becquerel (Bq), über die Abgabe von Aktivitätsnormalen oder über die Kalibrierung von Referenzmaterialien. Mit deren Hilfe wird die z. B. für das Opens external link in new windowIntegrierte Mess- und Informationssystems IMIS gesetzlich geforderte Qualitätssicherung bei Messungen der Umweltradioaktivität durchgeführt. In den meisten Fällen wird mit Hilfe der Aktivitätsnormale die Nachweis-Wahrscheinlichkeit (="Empfindlichkeit") von Messeinrichtungen (="Detektoren") für den Nachweis bestimmter Radionuklide kalibriert. Dieses Verfahren ist ausreichend, so lange Art und Eigenschaften des Kalibrierpräparates - des Aktivitätsnormals - mit denen der Messpräparate möglichst genau übereinstimmen. Sind keine geeigneten Aktivitätsnormale verfügbar, können Referenzmaterialien genutzt werden. Hierzu gibt es die Möglichkeit, die Aktivität in fast beliebigen Probenmatrices mit kleinen Messunsicherheiten von der PTB bestimmen zulassen. Solche "zertifizierten Referenzmaterialien" werden z. B. zur Validierung von Proben- und/oder Nuklid-spezifischer Analyse- oder Messverfahren eingesetzt.

Im Rahmen des IMIS ist es eine der Aufgaben der Leitstellen, Ringvergleiche (auch als "Ringversuche" bezeichnet) mit realistischen Referenzmaterialien durchzuführen. Dazu gibt die PTB an die Leitstelle, die einen Ringvergleich organisiert, eine geeignete Aktivitätsnormal-Lösung ab. Die Leitstelle stellt dann eine homogen mit dieser Aktivitätsnormal-Lösung dotierte Umweltprobe (z. B. Boden, Milch, Wasser, Sediment) her und verteilt Untermengen des Referenzmaterials (="Ringvergleichs-Probe") zur Radionuklidbestimmung an die Messlaboratorien. Neben dotierten Referenzmaterialien stellen die Leitstellen auch nicht dotierte Umweltproben (z. B. radioaktive Abwässer, Haldenmaterial aus dem Uranbergbau, Sedimente, Filterschlämme aus der Wasseraufbereitung) als Referenzmaterial zur Verfügung. Die darin vorliegenden spezifischen Aktivitäten natürlicher radioaktiver Nuklide werden durch Messungen der PTB an einer zufällig entnommenen Untermenge mit geringer Unsicherheit bestimmt und erhalten dadurch die in aktuellen internationalen Qualitätsmanagement-Normen geforderte metrologische Rückführung (engl. Traceability) auf ein staatliches Primärnormal..

Neben den "IMIS-Laboratorien" nutzen auch andere Laboratorien (In- und ausländische Universitäten und Forschungseinrichtungen) die IMIS-Ringvergleiche regelmäßig zur externen Qualitätssicherung, so dass in den letzten Jahren die Teilnehmerzahl auf bis zu 130 angestiegen ist.

Weitere Hinweise zu den IMIS-Ringvergleichen und anderen Ringversuchen findet man auf der Opens external link in new windowInternetseite der Leitstellen oder in der Opens external link in new windowDatenbank IRIS auf der Internet-Seite der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (Opens external link in new windowBAM).

Neben der Mitarbeit bei den IMIS-Ringvergleichen analysiert die PTB in Zusammenarbeit mit der Opens external link in new windowInternationalen Atomenergiebehörde IAEO oder des nationalen metrologischen Staatsinstitutes der USA, des Opens external link in new windowNational Institute of Standards and Technology (NIST), regelmäßig Umweltmaterialien, die als zukünftige Referenzmaterialien für Qualitätssicherungsanalysen weltweit bereitgestellt werden sollen. Die Messwerte der PTB und anderer renommierter Laboratorien dienen dabei zur Festlegung der Referenzwerte (="Sollwerte") für die nuklidspezifischen Aktivitäten in diesen Materialien. Darüber hinaus ist die PTB eines der offiziellen ALMERA-Laboratorien der IAEO (ALMERA steht für Analytical Laboratories for the Measurement of Environmental Radioactivity).

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