Vorhaben 3604S04441 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz

Die weitreichende Bedeutung der Nuklidvektoren im Freigabeprozess und der beträchtliche
Aufwand bei der Planung und Durchführung einer ordnungsgemäßen Probenahme
rechtfertigt auch einen entsprechenden Aufwand bei der Analytik zur Ermittlung
belastbarer Werte für die spezifische Aktivität, d. h. bei der Erreichung ausreichend
niedriger Nachweisgrenzen und geringer Messunsicherheiten [42].
Einige Radionuklide lassen sich auch mittels Radiochemie nicht separieren, da sie
Isotope des gleichen Elements sind, und auch auf Grund ähnlicher Energie der von
ihnen erzeugten Strahlung im Spektrum nicht sauber trennen. Das betrifft z. B. die
Nuklidpaare Pu-239 – Pu-240 und Cm-243 – Cm-244. Auf Grund ihrer meist recht
geringen Anteile am Nuklidvektor und der gleichen bzw. sehr ähnlichen Freigabewerte
ist das aber in der überwiegenden Zahl der Fälle kein Problem. Falls doch eine Unterscheidung
der Anteile erforderlich ist, sollten die Ergebnisse von Aktivierungs- und
Abbrandrechnungen herangezogen werden.
Bei der Radionuklidanalytik ist zu beachten, dass neben der Kontamination mit Kernbrennstoff
Uran und Thorium auch als natürlicher Bestandteil des Materials enthalten
sein können. Das betrifft vor allem mineralische Materialien wie Beton, Mauerwerk
und Boden. Aber auch andere Konstruktionsmaterialien können Uran oder Thorium
enthalten, vor allem im Aluminium ist häufig ein nicht vernachlässigbarer Gehalt an
Uran festzustellen. Natürliches Uran und Thorium liegen dann im radioaktiven Gleichgewicht
mit ihren Töchtern (Zerfallsreihen) vor. Die Unterscheidung zwischen natürlichem
Gehalt und der Kontamination mit Kernbrennstoff lässt sich sowohl über die Isotopenverhältnisse
(Anreicherung der spaltbaren Isotope bei Kernmaterial) als auch
über die Bestimmung der Tochternuklide der Zerfallsreihen (natürliche Herkunft)
durchführen.
Im Freigabeleitfaden des VdTÜV wird im Abschnitt „Untersuchung der Nuklidzusammensetzung
der Aktivität der freizugebenden Stoffe“ empfohlen die Erkennungsgrenzen
so zu wählen, dass sie für die relevanten Nuklide in der Summe nicht mehr als 10
% der Freigabewerte ausschöpfen [57]. Diese Empfehlung ist aber nur für die eigentlichen
Freigabemessungen sinnvoll, da dort die Unterschreitung der Freigabewerte
nachzuweisen ist. Bei der Ermittlung des Nuklidvektors ist es dagegen wichtig welchen
Anteil das jeweilige Nuklid am Nuklidgemisch hat. Das heißt hier geht es um die
Relation der Nuklide zueinander. Ein Wert von 10 % der Freigabewerte kann also bei
niedriger spezifischer Gesamtaktivität zu hoch sein, da dann der Anteil des Nuklids
über 10 % des Nuklidgemisches liegen kann. Andererseits ist bei hohen spezifischen
Gesamtaktivitäten in vielen Fällen eine Erkennungsgrenze in Höhe von 10 % des
Freigabewertes nicht sinnvoll und analytisch häufig nicht erreichbar.
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