Description: Radioaktivität in der Luft messen: Luftüberwachung und Spurenanalyse Das BfS misst im Rahmen der Luftüberwachung und der Spurenanalyse die Aktivitätskonzentrationen radioaktiver Stoffe in der Luft. Bei der Luftüberwachung werden kontinuierlich die natürlichen und künstlichen Radionuklide aus der Atmosphäre gemessen, die Ergebnisse liegen innerhalb weniger Stunden vor. In der Spurenanalyse werden geringste Mengen radioaktiver Stoffe in der Luft nachgewiesen. Dazu wird unter anderem der Luftstaub auf Großflächenfiltern über sieben Tage gesammelt, gemessen und anschließend ausgewertet. Zur Messung der Aktivitätskonzentrationen von Radionukliden in der Luft setzt das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) zwei Verfahren ein: die Luftüberwachung und die Spurenanalyse. Bei der Luftüberwachung werden mit Messsystemen kontinuierlich die natürlichen und künstlichen Radionuklide aus der Atmosphäre gemessen. Die Messergebnisse liegen bei diesen Methoden innerhalb von nur wenigen Stunden vor. Um auch geringste Spuren radioaktiver Stoffe in der Luft nachzuweisen, wird bei der Spurenanalyse der Luftstaub auf Großflächenfiltern über sieben Tage gesammelt, gemessen und anschließend ausgewertet. In der Regel liegen die Messergebnisse einige Tage nach Ende des Sammelzeitraumes vor. Im Vergleich zur Spurenanalyse ist die Empfindlichkeit der Luftüberwachung zwar deutlich geringer, jedoch wird eine wesentlich höhere zeitliche Auflösung erreicht. Luftüberwachung Spurenanalyse Luftüberwachung Luftüberwachung Messergebnisse der Messstation Schauinsland zeigen die Aktivitätskonzentrationen des natürlich vorkommenden Radon-222 (im Folgenden: Radon) und des errechneten Anteils durch künstliche Radionuklide. Messsysteme können natürliche Radioaktivität von eventuell vorhandener zusätzlicher künstlicher Radioaktivität unterscheiden Beispiel für Aktivitätskonzentrationen des natürlich vorkommenden Radon-222 (blau) und künstlicher Radionuklide (rosa) an der gemessenen Beta-Aktivitätskonzentration für einen Monat an der Station Schauinsland. Die natürliche Radioaktivität in der Luft entsteht im Wesentlichen durch das radioaktive Gas Radon und dessen Zerfallsprodukte. Radon diffundiert aus dem Boden in die Luft. Die Aktivitätskonzentration kann - je nach Wetterlage - sehr stark schwanken. Die zur Luftüberwachung verwendeten Messsysteme können diese natürliche Radioaktivität von eventuell vorhandener zusätzlicher künstlicher Radioaktivität unterscheiden (siehe erste Abbildung). Eine radioaktive Wolke mit künstlichen radioaktiven Stoffen - wie nach Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) - wäre an einem signifikanten Anstieg der rosafarbenen Kurve erkennbar. Schwankungen liegen in der Natur der Messmethode Beispiel für den errechneten Anteil der Aktivitätskonzentration durch künstliche Radionuklide an der gemessenen Beta-Aktivitätskonzentration für einen Monat an der Messstation Schauinsland. Die ständigen kleinen Schwankungen der rosafarbenen Kurve ergeben sich aus dem Berechnungsverfahren und sind in der zweiten Abbildung noch einmal vergrößert dargestellt. Diese Schwankungen liegen in der Natur der Messmethode und zeigen, dass das System korrekt arbeitet. Negative Werte entstehen bei der Berechnung der Werte durch statistische Schwankungen. Sie stellen keinen Messfehler dar. Bei halbautomatischen Systemen, sogenannten Festfiltersystemen, muss der Filter regelmäßig ausgetauscht werden, um nicht zu verstopfen. Durch diese Filterwechsel resultieren die in den Diagrammen ersichtlichen turnusmäßigen Datenlücken. Bei vollautomatischen Systemen, sogenannten Schrittfiltersystemen, wird ein Filterband in einem bestimmten Zeittakt automatisch weiter transportiert. Spurenanalyse Spurenanalyse Spurenmessungen am Luftstaub sind ein Bestandteil des integrierten Mess- und Informationssystems IMIS . Hierzu betreiben das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ), die Physikalisch-Technische Bundesanstalt ( PTB ) und der Deutsche Wetterdienst ( DWD ) Luftstaubsammler an insgesamt 44 Probenentnahmeorten. Fünf Luftstaubsammler für großes Probevolumen Luftstaubsammler der Spurenanalyse auf dem Dach der BfS-Dienststelle in Freiburg Fünf dieser Sammler haben einen besonders hohen Luftdurchsatz, so dass ein großes Probenvolumen erreicht und damit ein sehr empfindlicher Nachweis künstlicher Radionuklide möglich wird. Vier dieser Stationen sind zusätzlich Bestandteil des "Weitmaschigen Netzwerks" der Europäischen Union ( EU ). Diese befinden sich auf dem Schauinsland bei Freiburg ( BfS ), in Braunschweig ( PTB ), in Potsdam ( DWD ) und in Offenbach ( DWD ). Das BfS betreibt den fünften Sammler mit einem besonders hohen Luftdurchsatz auf dem Dach seiner Dienststelle in Freiburg. Der DWD verfügt über weitere 39 Messstellen, an denen Messungen am Luftstaub durchgeführt werden. BfS hat für den Bereich der Spurenanalyse die Funktion der Leitstelle In der Regel werden die Proben über den Zeitraum einer Woche gesammelt und anschließend im Labor analysiert. Bei auffälligen Ereignissen stimmen sich BfS , PTB und DWD in Absprache mit dem Bundesumweltministerium ( BMUKN ) über eventuell erforderliche Verkürzungen der Probeentnahmeintervalle - bis hin zu den Tagesproben - ab. Das BfS hat für den Bereich der Spurenanalyse die Funktion der Leitstelle, die unter anderem auch die anfallenden Daten prüft, zusammenfasst, bewertet und dem Bundesumweltministerium berichtet. Aktivitätskonzentrationen des künstlichen Jod-131 und Cäsium-137 an der Messstation Schauinsland Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von natürlicher Radioaktivität (Radon und Beryllium-7) und den künstlichen Radionukliden Jod-131 und Cäsium-137 an der Station Schauinsland April 2011 bis Juni 2022. Zum Vergleich der Aktivitätskonzentrationen von künstlicher und natürlicher Radioaktivität sind in der Abbildung die gemessenen Aktivitätskonzentrationen von künstlichem Jod-131 und Cäsium-137 , den Aktivitätskonzentrationen von natürlich vorkommendem Radon und dem ebenfalls natürlich vorkommenden Beryllium-7 gegenübergestellt. Zurzeit liegen die Aktivitätskonzentrationen für Jod-131 in der Regel unterhalb der Nachweisgrenze , die für Cäsium-137 liegen meistens ebenfalls im Bereich der Nachweisgrenze bzw. knapp darüber und entsprechen damit dem Untergrundpegel, der vor der Reaktorkatastrophe in Fukushima gemessen wurde. In einzelnen Proben wird auch aktuell Cäsium-137 nachgewiesen, dies ist auf den immer noch vorhandenen Kernwaffenfallout und die Reaktorkatastrophe von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) zurückzuführen. Mehr zum Thema Video Wie findet man radioaktive Stoffe in der Luft? Je weiter sich ein radioaktiver Stoff mit Wind und Wetter weltweit ausbreitet, desto mehr verdünnt sich seine Konzentration in der Luft. Wie man ihn selbst in winzigen Konzentrationen noch aufspüren kann, erklärte 2016 Jacqueline Bieringer ( BfS ). mehr anzeigen Stand: 26.06.2023
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Language: Deutsch
Issued: 2023-06-26
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