Logo der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

AKD-PTB-Messvergleich zur Untersuchung von passiven H*(10)-Dosimetern

09.08.2007

Der Messvergleich dient der Untersuchung des Langzeitverhaltens von passiven (oder artgleich eingesetzten aktiven) H*(10)-Dosimetern, die speziell zur Umgebungsüberwachung im Strahlungsfeld der natürlichen Umgebungsstrahlung eingesetzt werden. Vom Herbst 2005 bis zum Herbst 2007 wurden insgesamt ca. 600 Photonen- und Neutronendosimeter auf drei Referenzmessplätzen für Umgebungsstrahlung der PTB exponiert. Einige der Dosimeter wurden darüber hinaus in Photonen- und Neutronenfeldern der PTB einer zusätzlichen Bestrahlung unterzogen. Zehn Institutionen, die in Deutschland, Österreich und der Schweiz Umgebungsüberwachung betreiben, nahmen auf der Basis eines Vertrages teil, der zwischen dem Fachverband für Strahlenschutz e. V. (für den Arbeitskreis "Dosimetrie") und der PTB geschlossen wurde.

Zur Umgebungsüberwachung von kerntechnischen Anlagen und Beschleunigern werden überwiegend Festkörperdosimeter wie Thermo-Lumineszenz-Dosimeter oder auch optisch stimulierte Lumineszenz-Dosimeter verwendet. Werden derartige Dosimeter über Wochen oder Monate hinweg an einem Ort exponiert, so ergibt sich die Schwierigkeit, dass der Dosisbeitrag der natürlichen Strahlung vom Gesamtmesswert subtrahiert werden muss, um den Dosisanteil zu bestimmen, der ggf. von einer Anlage herrührt. Die natürliche Umgebungsstrahlung unterliegt jedoch starken zeitlichen und örtlichen Schwankungen. Zudem kann das Dosimetriesystem selbst bei Langzeitmessungen den Messwert beeinflussen (Erhöhung der Anzeige durch Eigenaktivität des Detektormaterials, andererseits Verringerung des Anzeigewertes aufgrund von Verlust gespeicherter Dosisinformationen). Die "Richtlinie zur Emission- und Immissionsüberwachung kerntechnischer Anlagen" (REI) gibt zwar für die Ermittlung der Ortsdosis im Jahr untere Nachweisgrenzen vor, für die in der Routine eingesetzten Dosimetriesysteme konnte vor der Erstellung der REI jedoch noch nicht nachgewiesen werden, ob diese Vorgaben bei Verwendung von Festkörperdetektoren eingehalten werden können. Der Messvergleich wird wesentliche Beiträge zur Klärung dieser Frage liefern.

Abbildung 1 : Ansprechvermögen verschiedener Dosimetrie-Systeme bei Messungen auf dem PTB-Referenzmessplatz für Höhenstrahlung. Bei den drei rechten Dosimetrie-Systemen handelt es sich um Neutronendosimeter, bei den übrigen um Photonendosimeter. Im Gegensatz zu den Photonendosimetern weisen die Neutronendosimeter ein Unteransprechen auf.

Abbildung 2 : Wie Abbildung 1, jedoch erfolgten die Messungen auf dem PTB-Referenzmessplatz für Umgebungsstrahlung

Nachdem die Dosimeter sechs Monate lang exponiert wurden, wurden die Messergebnisse mit Referenzwerten verglichen. Die Referenzwerte stellt die PTB in Form von Dosis-Monatsmittelwerten zur Verfügung, wobei Daten verwendet werden, die von der PTB routinemäßig auf dem Messplatz für Umgebungsstrahlung rund um die Uhr erhoben werden. Nach Standardverfahren kann unter Nutzung der Messplätze für Umgebungsstrahlung und für Höhenstrahlung das Ansprechvermögen der Dosimeter für die kosmische und die terrestrisch Komponente bestimmt werden. Der Eigennulleffekt wurde bestimmt, indem ein Teil der Dosimeter im Untergrundlaboratorium UDO eingelagert wurde.

Erste Ergebnisse liegen inzwischen vor. Die Dosimetrie von Photonen mithilfe von passiven Dosimetern scheint gute Ergebnisse zu liefern, während sich im Bereich der Neutronendosimetrie noch Klärungsbedarf abzeichnet. Zu den offenen Fragestellungen wird die PTB weitere Messungen durchführen. Die Ergebnisse des Messvergleichs werden zur Verbesserung der Messverfahren bei der Überwachung von kerntechnischen Anlagen oder Beschleunigern beitragen.