Das Projekt "Kolloidgetragner Transport von Uran und anderen radiotoxischen Schwermetallen in oxischen Bergwerkswässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Ressourcenökologie durchgeführt. Kolloidpartikel können sowohl einen stimulierenden als auch einen retardierenden Einfluss auf den Transport von radiotoxischen Schwermetallen in Bergwerkswässern ausüben. Mit Hilfe von Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS), Filtration, Ultrafiltration, Zentrifugation, Ultrazentrifugation, ICP-MS, AAS, Ionenchromatographie, Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) Spectroscopy, X-ray Absorption Near-Edge Structure (XANES) Spectroscopy, Laser-Doppler-Elektrophorese, Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) sollen die Kolloidpartikel in einem breiten Spektrum an oxischen Bergwerkswässern physikalisch und chemisch charakterisiert und die kolloidgetragenen Anteile an Uran sowie an 230Th, 226Ra, 210Pb, 210Po und 227Ac bestimmt werden (ein Schwerpunkt sind Wässer aus stillgelegten Uranbergwerken). Durch EXAFS-Messungen an der Rossendorfer Beamline (ROBL) am Synchrotron der ESRF in Grenoble sollen die Mineralogie der Kolloidpartikel sowie die Art und Festigkeit der Bindung des Urans an die Partikel ermittelt werden. Aus dem Sorptionsverhalten des Urans und der weiteren radiotoxischen Substanzen an Kolloiden sind verallgemeinernde Schlussfolgerungen über die Rolle des kolloidgetragenen Transports im Umfeld von stillgelegten Bergwerken zu ziehen.
Das Projekt "Modifikation der molekularen Umgebung von Radionukliden und Bildgebung der Radionuklid-markierten Substanz - Target Interaktion im Tiermodell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Ressourcenökologie durchgeführt. Im TP1 sollen geeignete radioaktiv markierte Verbindungen (vorrangig Proteine) entwickelt werden, die eine definierte Lokalisation von Radionukliden ermöglichen. Im TP 6 stehen Untersuchungen der Wirkung der markierten Verbindungen kombiniert mit externer Bestrahlung auf biologische Systeme im Vordergrund. Die Entwicklung geeigneter Markierungsmethoden sowie die radiopharmakologische Bewertung der markierten Substanzen umfasst u.a. die Modifizierung von Chelatoren für verschiedene Radiometallnuklide hinsichtlich Kopplungsfähigkeit u. in vivo Stabilität, Konjugation der Chelatoren mit den Proteinen, Radiomarkierung der Konjugate. Im TP6 erfolgen die Untersuchungen der entwickelten Substanzen durch bildgebende Verfahren (MicroPET) im Tiermodell hinsichtlich Lokalisation in Gewebe- u. Zellkompartimenten der in vivo-Stabilität und Bioverteilungen. Die Ergebnisse werden zu wesentlichen Erkenntnissen zur Strahlenschädigung durch toxische an Proteine gekoppelte Radionuklide kombiniert mit externer Bestrahlung führen. Damit werden die Voraussetzungen zur Untersuchung der zielgerichteten Wirkung von radiotoxischen Nukliden in Kombination mit externen Bestrahlung geschaffen.
Das Projekt "Weiterentwicklung der Rechenmethoden zur Sicherheitsbewertung innovativer Reaktorkonzepte auch mit Perspektive P&T" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung der reaktorphysikalischen und thermohydraulischen Rechenmethodik der GRS zur Sicherheitsbewertung innovativer Reaktorkonzepte mit Perspektive Partitionierung und Transmutation (P&T). Dabei soll der Bedeutung von P&T als Form des Umgangs mit radiotoxischen Abfällen aus ausgedienten Kernbrennstoffen Rechnung getragen werden, indem P&T-spezifische Sicherheitsaspekte betrachtet werden. Die Schwerpunkte sind: (a) Weiterentwicklung der reaktorphysikalischen und thermohydraulischen Rechenmethodik zur Sicherheitsbewertung flüssigmetallgekühlter Systeme einschließlich quellgetriebener unterkritischer Konzepte, (b) Sicherheitsaspekte der Prozesse von P&T, (c) Beteiligung an EU-Projekten ESNII+ und MAXSIMA sowie Mitwirkung am FRKP der IAEA. (1) Reaktorphysik zur Sicherheitsbewertung schneller Systeme (2) Entwicklung thermostruktureller Rückwirkungsmodelle (3) Sicherheitsaspekte bei Partitionierung und Transmutation (4) Thermohydraulik zur Sicherheitsbewertung schneller Systeme (5) Beteiligung an EU Projekten ESNII+ und MAXSIMA (6) Mitwirkung am IAEA FRKP Portal (7) Projektmanagement und Projektcontrolling.
Das Projekt "Untersuchung des Lösungsverhaltens von neuen Molybdän-Brennstoffmatrices im Rahmen des ASGARD-Projekts" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von University of Technology Göteborg durchgeführt. Auch wenn in Deutschland der Ausstieg aus der Kernenergie beschlossen wurde, gibt es weltweit Bestrebungen neue Kernreaktoren der Generation IV zu entwickeln. Das neue Reaktorkonzept soll eine erhöhte Sicherheit aufweisen, den Brennstoff nachhaltiger ausnutzen und den Brennstoffkreislauf schließen. Eine Option für die dabei benötigten neuartigen Brennstoffe bietet der Einsatz von Molybdän als inerte Matrix, in die der Kernbrennstoff eingebettet wird. Mit der Entwicklung dieser neuen Brennstoffmatrices beschäftigt sich das ASGARD-Projekt. Für die nach dem Einsatz im Kernkraftwerk benötigten Wiederaufarbeitungsschritte ist es wichtig, die Lösungsspezies der Molybdän-Matrix zu charakterisieren und quantifizieren. Darüber hinaus soll der Einfluss des Brennstoffes in der Brennstoffmatrix auf die gebildeten Spezies verstanden werden. Als Methode zum direkten Nachweis aller in Lösung vorkommender Spezies dient die nano-Elektrospray Ionisations Flugzeit Massenspektrometrie (nano-ESI TOF MS). Mit dieser sanften Ionisationsmethode lassen sich die relativen Anteile geladener Spezies in Lösung abbilden. Unterstützt wird die Methode durch den Einsatz von Röntgenabsorptionsspektroskopie, Raman/IR-Spektroskopie und Ionenchromatografische Methoden, um die gebildeten Spezies umfassend zu charakterisieren.
Schutz der Bevölkerung vor den Folgen einer Schmutzigen Bombe Rede von BfS -Präsident Wolfram König auf dem 2. Berliner Fachkongress über Nationale Sicherheit und Bevölkerungsschutz im November 2006 Anfang 21.11.2006 Ort 2. Berliner Fachkongress über Nationale Sicherheit und Bevölkerungsschutz Redner Wolfram König, Präsident des Bundesamtes für Strahlenschutz Wolfram König, Präsident des Bundesamtes für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung Quelle: BASE Schutz der Bevölkerung vor den Folgen einer Schmutzigen Bombe Wer in Internet-Suchmaschinen den Begriff " Dirty Bomb " eingibt, erhält siebenstellige Trefferraten. Dies zeigt die Verbreitung des Begriffs und der Diskussion um die hiervon ggf. ausgehenden Gefahren. Im Sprachgebrauch der Internationalen Atomenergie-Organisation IAEA sind Schmutzige Bomben Vorrichtungen mit konventionellem Sprengstoff, dem radioaktive Stoffe beigemischt oder beigefügt sind. Der konventionelle Sprengstoff soll dazu dienen, die radioaktiven Stoffe in der Umwelt großräumig zu verteilen. In den USA spricht man daher von Vorrichtungen zur Ausbringung und Verbreitung von Radioaktivität (Radioactive Dispersion Devices, RDD), in Deutschland von USBV-A. Diese Abkürzung steht für Unkonventionelle Spreng- und Brandvorrichtung, das "A" in diesem Zusammenhang für atomar. Bedrohungspotenzial einer Schmutzigen Bombe Die Verwendung einer Schmutzigen Bombe und vergleichbare Szenarien gelten derzeit als wahrscheinlichster Fall einer vorsätzlich missbräuchlichen Verwendung radioaktiven Materials. Andere Szenarien wie die Verwendung einer Nuklearwaffe oder einer improvisierten Kernwaffe werden demgegenüber bislang für sehr viel unwahrscheinlicher gehalten. Zur Wahrscheinlichkeit eines Dirty-Bomb-Szenarios nur so viel: Aus allgemein zugänglichen Quellen kann der Schluss gezogen werden, dass Terrorgruppen die Verwendung radioaktiver Stoffe in Betracht ziehen. Radioaktive Stoffe haben weltweit eine weite Verbreitung in Medizin, Technik und Forschung. Unabhängig von der Wahrscheinlichkeit eines solchen Szenarios ist das Bedrohungspotenzial einer Schmutzigen Bombe zu analysieren. Das Bundesamt für Strahlenschutz kommt dabei zu dem Ergebnis, dass die radiologischen Gefahren einer Schmutzigen Bombe im Allgemeinen überschätzt werden. Dies bezieht sich wohlgemerkt auf die radiologischen Gefahren, zur Beurteilung anderer Gefahrenaspekte ist das BfS nicht unmittelbar berufen. Zu diesem Ergebnis gelangt das BfS auf der Grundlage von Abschätzungen der radiologischen Konsequenzen plausibler Anschlagsszenarien. Hierzu zunächst einige Grundlagen: Gesundheitsschäden durch radioaktive Stoffe können auf verschiedenen Wegen verursacht werden. Erreicht die Strahlung von radioaktiven Stoffen den Menschen von außen, spricht man von Direktstrahlung. Werden radioaktive Stoffe in den menschlichen Körper aufgenommen und "strahlen fortan von innen", spricht man von Inkorporation , die wiederum auf zwei unterschiedlichen Wegen erfolgen kann: durch Inhalation (Aufnahme über die Atemwege) oder durch Ingestion (Aufnahme mit der Nahrung). Drei Wege der Einwirkung auf den Menschen Bei der Explosion einer Schmutzigen Bombe und der Dispersion (Verteilung) der verwendeten Radionuklide können die in der Nähe befindlichen Menschen auf dreierlei Weise betroffen sein. Das dispergierte Material befindet sich in der Umgebung, strahlt und führt zu einer direkten Strahlenbelastung der Personen. Die Intensität der Strahlung ist abhängig vom Abstand zu den verteilten radioaktiven Stoffen. Daher ist für die Bewertung wichtig zu wissen, ob der radioaktive Stoff fein verteilt oder in größeren Partikeln vorliegt. Die feine Verteilung ist auch von Interesse für die Frage der Inhalation , dem zweiten Wirkungsweg der radioaktiven Stoffe. Können die Täter diese so fein verteilen, dass ihre Teilchen lungengängig sind ( d.h. kleiner sind als etwa 2 Mikrometer und so über die Atemwege in die Lunge gelangen können), so erfolgt eine zusätzliche Strahlenbelastung von innen. Der dritte Weg, die Inkorporation , spielt für terroristische Anschlagsszenarien – im Gegensatz zur Situation beim sogenannten "Allgemeinen Notfallschutz", der Unfälle in kerntechnischen Anlagen im In- und Ausland umfasst - nur eine sehr untergeordnete Rolle. Bei terroristischen Anschlagsszenarien kann davon ausgegangen werden, dass es gelingt, die betroffenen Personen in kurzer Zeit aus dem – räumlich eher beschränkten - betroffenen Gebiet zu evakuieren. Damit kann durch Maßnahmen der Katastrophenschutzorganisationen weitgehend verhindert werden, dass etwa Lebensmittel aus dem betroffenen Bereich verzehrt werden. Analyse mit „LASAIR“ Das BfS hat mit LASAIR, einem Programmsystem zur Simulation der Ausbreitung und Inhalation von Radionukliden, ein EDV-Programm entwickelt, um die atmosphärische Verteilung von Radionukliden und die hieraus resultierende Strahlendosis für den Menschen abschätzen zu können. Das Programm arbeitet auf der Basis eines sog. Lagrange-Partikelmodells. Die Dosisbelastung wird im Wesentlichen errechnet in Abhängigkeit von den Parametern Menge und Art des radioaktiven Stoffes Menge und Art des verwendeten Sprengstoffes Wetter am Ort einschließlich weiterer Entwicklung sowie der Orographie, d.h. der Rauigkeit und Beschaffenheit des Geländes. Dieses Programm stellt das BfS auch anderen Behörden zur Verfügung. Es erlaubt auch bereits vor der Freisetzung die Bewertung der potenziellen Strahlenbelastung der Bevölkerung durch Direktstrahlung und hier sinnvollerweise nur durch Inhalation . Kern-Parameter sind Menge und Art des verwendeten radioaktiven Stoffes. Der potenzielle Täter wird sich zur Herstellung einer Schmutzigen Bombe mutmaßlich radioaktiver Stoffe bedienen, die in Technik oder Medizin Anwendung finden. Sicherung kerntechnischer Anlagen Erster Baustein eines Schutzes vor den Folgen einer solchen Waffe ist daher der physische Schutz der vorhandenen radioaktiven Stoffe, um deren missbräuchliche Verwendung auszuschließen. Das BfS und die anderen atomrechtlichen Genehmigungsbehörden prüfen die Einhaltung dieser Anforderungen unter dem Stichwort "Sicherung kerntechnischer Anlagen" nach einem zwischen den Innen- und Umweltbehörden des Bundes und der Länder abgestimmten Regelwerk. Der Internationalisierung des Terrorismus wird hierbei durch Programme wie die "Globale Initiative zur Bekämpfung des Nuklearterrorismus" begegnet, bei der künftig eine Reihe von Staaten beim Schutz von zivilen Atomanlagen zusammenarbeiten wollen. Dies ist das, was wir in Deutschland und innerhalb anderer Staaten leisten können. Es kann aber nicht den Schmuggel radioaktiver Stoffe verhindern. Einsatz radioaktiver Stoffe in Industrie und Medizin Welche radioaktiven Stoffe finden Anwendung in Medizin und Technik, die potenziell als Strahlenquellen für schmutzige Bomben missbraucht werden könnten? Um einen Eindruck von der technischen Einsatzbreite derartiger Quellen außerhalb von kerntechnischen Einrichtungen zu vermitteln, hier ein paar Beispiele: Für Werkstoffprüfungen ist Iridium-192 das weitaus am häufigsten verwendete Radionuklid . Es ist besonders geeignet für Prüfungen an 1 bis 7 cm dicken Eisenteilen und besitzt eine sehr hohe spezifische Aktivität , so dass die Strahlenquelle in ihren Abmessungen sehr klein gehalten werden kann. Das am zweithäufigsten verwendete Kobalt-60 wird vorzugsweise bei Eisenteilen größerer Dicken, zwischen 5 und 15 cm , eingesetzt. Die heute üblicherweise eingesetzten spezifischen Aktivitäten liegen im Bereich von etwa 7 bis 15 Tera- Becquerel pro Gramm. Füllstandmessgeräte in Silos arbeiten in der Regel mit Gammastrahlern (Kobalt-60 und Cäsium-137 ) mit einer Aktivität bis zu 1 Giga- Becquerel . Zur Messung wird die von der Dichte abhängige Absorption der ionisierenden Strahlung herangezogen. Zur Dicken- und Dichtemessung werden im Wesentlichen die Radionuklide Krypton-85, Strontium-90 und Promethium-147 als Betastrahler und Kobalt-60 und Cäsium-137 als Gammastrahler benutzt. Die Aktivitäten liegen etwa zwischen 370 Mega- Becquerel und 370 Giga- Becquerel . Geräte mit Betastrahlung werden in der Papier-, Textil-, Gummi- und Kunststoffindustrie eingesetzt, solche mit Gammastrahlung in der Holz-, Schaumstoff- und Stahlindustrie zur Dickemessung, in der Lebensmittelindustrie und chemischen Industrie zur Dichtemessung. In der medizinischen Anwendung sind es ebenfalls Kobalt-60 und Cäsium-137 , die das größte Missbrauchspotenzial darstellen. Evakuierung nur als Ausnahme Auf dieser Basis lassen sich die radiologischen Konsequenzen für die Bevölkerung beim Einsatz einer solchen Quelle in einer Schmutzigen Bombe abschätzen. Hierbei zeigt sich Folgendes: Selbst für größere Cäsium-137 -Quellen lägen auch in unmittelbarer Nähe des Freisetzungsortes, d.h. außerhalb des unmittelbaren Wirkkreises der Explosion, die Dosiswerte für die Bevölkerung so niedrig, dass spezielle Maßnahmen des Strahlenschutzes, wie etwa ein Verbleib im Haus oder gar eine Evakuierung, nicht erforderlich wären. Etwas anderes gilt im Fall einer Verwendung von Plutonium -239, das bekanntermaßen eine wesentlich höhere Radiotoxizität aufweist als alle anderen zu berücksichtigenden Nuklide. Hier sind Szenarien denkbar, bei denen in der näheren Umgebung bis zu wenigen Kilometern Entfernung vom Freisetzungsort Maßnahmen des Notfallschutzes erforderlich werden, da Effektivdosiswerte um 100 mSv für die sich dort aufhaltenden Personen nicht ausgeschlossen werden können. Plutonium -239 wird jedoch weder in der Industrie noch in der Medizin eingesetzt; es entsteht in kerntechnischen Anlagen und seine missbräuchliche Verwendung setzt einen Zugang zu besonders gesicherten Anlagen voraus. Richtwert im Katastrophenschutz: Effektivdosis 100 mSv Effektivdosis ist der Wert, der auch im Katastrophenschutz als Richtwert Anwendung findet um zu bestimmen, wann nach einem kerntechnischen Unfall eine Evakuierung der Bevölkerung durchzuführen ist. Seine strahlenhygienische Begründung erfährt dieser Wert dadurch, dass oberhalb dieses Wertes direkte akute gesundheitliche Wirkungen nicht ausgeschlossen werden können. Zusammengefasst bedeutet das: Schmutzige Bomben unter Verwendung von in Industrie und Medizin eingesetzten radioaktiven Stoffen würden demnach selbst in unmittelbarer Nähe zum Freisetzungsort aus radiologischer Sicht keine Gesundheitsgefährdung für große Teile der Bevölkerung hervorrufen. Das radiologische Gefährdungspotenzial einer Schmutzigen Bombe ist beschränkt. Ängste der Bevölkerung als nicht zu unterschätzende Gefahr Die Explosion einer Schmutzigen Bombe würde aber voraussichtlich zu großer Besorgnis in der Bevölkerung führen und – aus Unkenntnis über die tatsächlichen Gefahren und die Assoziationen mit atomaren Explosionen – zu Überreaktionen. Maßnahmen zur Abwehr dieser Bedrohung sind daher in besonderer Weise geboten. Für den Laien ist die von einer Schmutzigen Bombe ausgehende Strahlung eine unbekannte Größe. Die Mechanismen der wahrscheinlichen Reaktion der Bevölkerung sind bekannt: Assoziationen mit bekannten Folgen radioaktiver Strahlung führen zu psychosozialen Effekten wie Unsicherheit (Autoritarismus, Aggression), Überforderung (Distress, Überlauf), Angst und überschießenden Reaktionen (Hysterie, Hyperaktivität und Überkommunikation). Umfassende Vorsorgestrategie wichtig Insbesondere die Assoziation mit Kernwaffen, mit den verheerenden Folgen der Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki, mit der latenten Bedrohungssituation während des Kalten Krieges, verbunden mit dem Gefühl der persönlichen Ohnmacht in Bezug auf die Gefahrenwahrnehmung – wir haben keine Sinnesorgane für diese Art Strahlung – stellt uns vor besondere Herausforderungen. Die Glaubwürdigkeit und damit die Handlungsfähigkeit der staatlichen Organe kann in solchen Situationen Schaden nehmen. Aufklärung über die tatsächliche Bedrohung, deren Abwehr sowie – hoffentlich niemals – die Folgenbeherrschung sind daher die logischen weiteren Bausteine einer umfassenden Vorsorgestrategie. Offene Information unabdingbar Ausgehend vom Erkenntnisstand im allgemeinen Notfallschutz hat das BfS auch für den Bereich der terroristischen Bedrohungen Untersuchungen zu den Methoden einer notwendigen Information der Öffentlichkeit in Auftrag gegeben. In dem zugegebenermaßen nicht besonders griffig titulierten Vorhaben "Öffentlichkeitsarbeit und Maßnahmen bei außerordentlichem (nicht auf kerntechnische Anlagen bezogenem) nuklearen Notfallschutz bei neuen Bedrohungsformen: Informationsvorsorge und -bewältigung im Falle von Nuklearterrorismus" werden diese Fragestellungen derzeit untersucht. Der erste Zwischenbericht liegt seit August 2006 vor. Er zeigt deutlich auf, dass auch die gesellschaftliche Diskussion um die Risiken der Kernkraft eine in diesem Zusammenhang wichtige Größe ist, weil sie die Kommunikationsfähigkeit der Betroffenen (Politik, staatliche Organe und Bürger) beeinflusst. Neben der Entwicklung von Strategien für eine Öffentlichkeitsarbeit nach einem Ereignis kommt der vorsorgenden Information eine ebenso hohe Bedeutung zu. Mit ihr muss es den staatliche Organen gelingen, das Vertrauen der Bevölkerung zu erlangen, das diese im Falle eines Ereignisses dringend benötigen, damit die auf Grund der Reaktionen der Bevölkerung zu befürchtenden Folgen ähnlich niedrig bleiben wie die radiologischen Konsequenzen. Deutsche Sicherheitsbehörden sind gut vorbereitet Auf operativer Seite sind die deutschen Sicherheitsbehörden, einschließlich des BfS , auf die Abwehr einer Anschlagssituation unter Verwendung einer Schmutzigen Bombe gut vorbereitet. Der Prävention gegen den illegalen Erwerb und den missbräuchlichen Einsatz solcher Quellen kommt ein hoher Stellenwert zu. Die in der Bundesrepublik auf den hier einschlägigen Gebieten bereits getroffenen Maßnahmen begründen einen im europäischen Vergleich hohen Standard. Europäische Initiativen zur Angleichung der in den Mitgliedsstaaten noch unterschiedlichen Standards sind eingeleitet. Darüber hinaus wurden von den Sicherheitsbehörden des Bundes und der Länder Maßnahmen ergriffen, um die Möglichkeit und potenziellen Folgen eines solchen, gegenwärtig noch hypothetischen, Ereignisses weiter zu verringern. Zentrale Unterstützungsgruppe des Bundes Zwei präventive Maßnahmen wurden bereits erwähnt: Die Sicherung kerntechnischer Einrichtungen sowie die hoffentlich bereits vor einem Ereignis erfolgte Aufklärung der Bevölkerung über das Ausmaß einer entsprechenden Bedrohung. Mit dem Register über hochradioaktive Strahlenquellen, dem sogenannten HRQ-Register, führt das Bundesamt für Strahlenschutz seit kurzem ein weiteres wichtiges Element der Prävention. In ihm werden alle einzelnen radioaktiven Quellen ab einer bestimmten (isotopabhängigen) Aktivität geführt, so dass der jederzeitige Nachweis ihres Verbleibs geführt werden kann. Zugriff auf das Register haben die deutschen Sicherheitsbehörden. Zentrales Element: polizeiliche Arbeit Das zentrale Element zur Bekämpfung der Nuklearkriminalität bleibt jedoch die polizeiliche Arbeit. Für sie sind die Bundesländer zuständig. Auf diesem Feld, das als "Nuklearspezifische Gefahrenabwehr" bezeichnet wird, werden die polizeilichen Dienststellen unterstützt durch die Strahlenschutzbehörden der Länder. Der Bund bietet ergänzende Unterstützung an in Form der "Zentralen Unterstützungsgruppe des Bundes für gravierende Fälle der nuklearspezifischen Gefahrenabwehr", kurz ZUB . Selbstverständlich würde jeder ernsthafte Verdacht eines terroristischen Anschlags auf ein Ziel in Deutschland, bei dem der Einsatz radioaktiver Stoffe zu besorgen ist, als ein gravierender Fall betrachtet werden. In der ZUB arbeiten Bundeskriminalamt, Bundespolizei und das BfS zusammen. Sie ist durch ihre ständige Bereitschaft in der Lage, jederzeit die Arbeit aufzunehmen. Zu ihren Aufgaben gehören die Detektion radioaktiver Stoffe, die Bestimmung des Nuklids und der Aktivität ( d.h. ihrer Größenordnung), die Abschätzung möglicher radiologischer Folgen und schließlich die wirkungsvolle Begegnung der Bedrohung durch polizeiliche Maßnahmen. Wesentlich für die ZUB ist, dass in ihr gemeinsam Handlungskonzepte für die in Erwägung gezogenen Szenarien entwickelt, laufend aktualisiert und durch ständiges Training erprobt werden. Mit der Entwicklung Schritt halten Sollten die Präventivmaßnahmen fehlschlagen, wären außerdem (neben den forensischen Experten) die Rettungsdienste und Katastrophenschutzeinrichtungen der Länder und des Bundes gefragt. Wesentlich wäre weiter eine umfassende und erprobte Krisenkommunikation, die den Sorgen der Bevölkerung und der – und dies ist zu betonen – Einsatzkräfte Rechnung trägt. Die Aufgaben des Bundesamts für Strahlenschutz liegen in diesem Fall in erster Linie in der radiologischen Beratung der Entscheidungsträger des Bundes auf den Gebieten Medizin und Strahlenschutzmaßnahmen. Darüber hinaus hält das Amt seine operativ tätigen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auch für diesen Fall bereit. Auf Anforderung kann so zum Beispiel Unterstützung bei Dekontaminationsmaßnahmen geleistet werden. Fazit Im Hinblick auf die eingangs beschriebenen, beschränkten radiologischen Folgen eines Dirty-Bomb-Szenarios sind wir in Deutschland ausreichend vorbereitet. Leider verlangt die ständige Anpassung des internationalen Terrorismus an die ergriffenen staatlichen Abwehrmaßnahmen auch die laufende Weiterentwicklung unserer Möglichkeiten, etwa in messtechnischer oder logistischer Hinsicht. Und dies wird auch in Zukunft seinen Preis haben. Zusammenfassend ist festzuhalten: Die Abschätzungen der radiologischen Konsequenzen von Dirty-Bomb-Szenarien zeigen, dass Besorgnis erregend hohe Dosiswerte nur für Personen zu erwarten wären, die sich in einem sehr kleinen Umkreis um den Explosionsort aufhalten. Die subjektive Wahrnehmung der durch ein Dirty-Bomb-Ereignis hervorgerufenen gesundheitlichen Risiken würde bei einer Vielzahl von Menschen das tatsächliche Strahlenrisiko deutlich übersteigen und könnte so zu vergleichsweise hohen Sekundärfolgen führen. Die Abwehr der Bedrohung durch eine Schmutzige Bombe erfordert staatliches Tätigwerden und zwar durch operative Maßnahmen zur Abwehr solcher Bedrohungen, operative Maßnahmen zur Bewältigung solcher Ereignisse, präventive Kommunikation zur richtigen Einordnung der mit einem solchen Ereignis verbundenen Risiken und eine umfassende Krisenkommunikation. Stand: 22.11.2006
Umweltfolgen des Unfalls von Fukushima: Die radiologische Situation in Japan Der radioaktive Fallout des Reaktorunfalls von Fukushima verbreitete sich mit Wind und Niederschlägen in den Meeren und auf der Erdoberfläche. Vor allem wurden in der Provinz Fukushima Gebiete nordwestlich der Reaktoranlage hoch kontaminiert. Fast keine Nahrungsmittel in Japan sind heute noch kontaminiert; eine Ausnahme bilden Wildschweine. Radioaktive Stoffe gelangen weiterhin in das zur Kühlung der Reaktoren von Fukushima verwendete Wasser. Ablagerung von Cäsium-137 in Japan nach dem Reaktorunfall von Fukushima Quelle: UNSCEAR 2013 Report, Volume I, ANNEX A, Figure B-VIII / reproduced by permission of UNSCEAR Durch den Reaktorunfall in Fukushima im Jahr 2011 wurden radioaktive Stoffe ( Radionuklide ) in die Atmosphäre freigesetzt. Mit dem Wetter (Wind und Niederschläge) verbreitete sich der radioaktive Fallout lokal, regional und global in den Meeren und auf der Erdoberfläche. Nach dem Unfall in Fukushima wurden vor allem in der Provinz Fukushima Gebiete nordwestlich der Reaktoranlage hoch kontaminiert. Außerhalb von Japan war die Kontamination mit radioaktiven Stoffen aus den Reaktoren von Fukushima gering. Relevante Radionuklide Besonders relevant für die radioaktive Kontamination der Umwelt, aber auch des Menschen , waren Radionuklide der Elemente Jod, Tellur (das zu radioaktivem Jod zerfällt) und Cäsium. Radioaktives Jod, das bei einem Reaktorunfall freigesetzt wurde, ist bedingt durch Halbwertszeiten von bis zu 8 Tagen nach etwa drei Monaten aus der Umwelt verschwunden. So war es auch in Fukushima. Radioaktives Cäsium kontaminiert mit einer Halbwertzeit von bis zu rund 30 Jahren die Umwelt langfristig. Es ist hauptsächlich für die noch vorhandene erhöhte Strahlung im Gebiet um Fukushima verantwortlich. Kontamination von Nahrungsmitteln und Wasser in Japan Nahrungsmittel wurden dadurch kontaminiert, dass sich radioaktive Stoffe auf den Blättern oder direkt auf landwirtschaftlichen Produkten wie Obst und Gemüse ablagerten oder über die Wurzeln der Obst- und Gemüsepflanzen aufgenommen wurden. Radioaktive Stoffe wurden durch den Unfall in Fukushima nicht nur in die Atmosphäre freigesetzt, sondern gelangten auch ins Wasser – hauptsächlich in das zur Notkühlung der Reaktoren eingespeiste Wasser, aber auch in das in den Reaktor eindringende Grundwasser. Große Mengen kontaminierten Wassers wurden aus dem Reaktor abgepumpt, durch Filterung von Radioaktivität gereinigt und in zahlreichen Tanks auf dem Reaktorgelände gelagert. Über die Strahlenbelastung der japanischen Bevölkerung informiert der Artikel " Gesundheitsfolgen des Unfalls von Fukushima" . Dekontamination Nahrungsmittel in Japan Umgang mit kontaminiertem Wasser Dekontamination Dekontamination betroffener Gebiete in Japan Hochdruckreiniger, die für die Dekontamination von befestigten Oberflächen verwendet wurden Nach dem Reaktorunfall im März 2011 mussten in einem Radius von bis zu 40 Kilometern um das Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi etwa 160.000 Menschen aufgrund der hohen Strahlung ihre Häuser verlassen. Ein Teil der Bevölkerung konnte nach Dekontaminationsmaßnahmen wieder zurückkehren. Die japanischen Behörden haben zahlreiche Maßnahmen zur Dekontamination der vom Fallout des Reaktorunfalls betroffenen Gebiete ergriffen. Langfristig wollen sie erreichen, die durch den Unfall entstandene zusätzliche äußere Strahlenbelastung auf maximal 1 Millisievert pro Jahr zu verringern (1 Millisievert pro Jahr entspricht in etwa der natürlichen externen ( d.h. , nicht durch Einatmen o.ä. in den Körper gelangten) Strahlung in Deutschland). Dekontaminationsmaßnahmen Die Dekontaminationsmaßnahmen orientierten sich an der Höhe der äußeren Strahlung : In einer Sperrzone, die bis ungefähr 30 Kilometern Entfernung (in nord-westlicher Richtung) um das Kraftwerk liegt, betrug die Umgebungsstrahlung 2011 mehr als 50 Millisievert ( mSv ) pro Jahr. Diese Sperrzone darf bis heute nur mit Sondergenehmigung in Schutzkleidung und mit Dosimeter betreten werden. Hier lebten vor dem Unfall im Kernkraftwerk Fukushima etwa 25.000 Menschen. In "Special Decontamination Areas", die nach dem Unfall eine Umgebungsstrahlung von mehr als 20 Millisievert pro Jahr aufwiesen, wurde die Dekontamination unter Federführung der japanischen Regierung im März 2017 vollständig abgeschlossen. Nachdem dort die jährliche Dosis deutlich unter 20 Millisievert pro Jahr abgesunken war, durften die evakuierten Bewohner wieder in ihre Häuser zurückkehren – zum Beispiel nach Tamura City seit April 2014, nach Naraha seit September 2015, nach Minamisoma (teilweise) seit Juli 2016, nach Namie (teilweise) seit März 2017 sowie nach Futaba (teilweise) seit März 2020. In "Intensive Contamination Survey Areas", die nach dem Unfall eine äußere Strahlung von einem Millisievert bis zu 20 Millisievert pro Jahr aufwiesen, kümmerten sich die örtlichen Verwaltungen mit finanzieller und technischer Unterstützung der japanischen Regierung um die Dekontamination . Im März 2018 wurde auch hier die Dekontamination abgeschlossen. Zur Dekontamination strahlenbelasteter Gebiete wurde zum Beispiel der Oberboden mehrere Zentimeter dick abgetragen, Laub eingesammelt und Dächer und Straßen mittels Hochdruckreiniger gründlich gereinigt, um vor allem radioaktives Cäsium zu beseitigen. Lagerung kontaminierten Materials Riesige Mengen kontaminierter Erde (insgesamt etwa 20 Millionen Kubikmeter), die vor allem aus der Dekontamination von Gärten stammt, sowie organische Abfälle wie Laub und Äste werden in Plastiksäcken vor Ort zwischengelagert. Seit einigen Jahren werden diese schrittweise in ein zentrales Lager gebracht, dass sich direkt um das Reaktorgelände von Fukushima herum erstreckt. Nahrungsmittel in Japan Nahrungsmittel in Japan Gemüse Für Nahrungsmittel gilt in Japan ein sehr niedriger Grenzwert von 100 Becquerel Cäsium pro Kilogramm. Seit dem Unfall werden in Japan Lebensmittel im Handel streng überwacht. Produkte werden aus dem Verkehr gezogen, wenn die zulässigen Höchstwerte überschritten werden. Fast keine Nahrungsmittel in Japan mehr kontaminiert Kurz nach dem Unfall zu Beginn der Überwachung überschritten etwa 1 Prozent der Proben die Höchstwerte. Heute sind fast keine Nahrungsmittel in Japan mehr radioaktiv belastet; und auch der Verzehr von in der Präfektur Fukushima erzeugten Nahrungsmitteln trägt heute nur noch vernachlässigbar zu zusätzlicher Strahlenbelastung bei. Sehr wenige Fischproben weisen geringe Mengen erhöhter Radioaktivität auf. Insbesondere innerhalb des Hafenbeckens des Kernkraftwerks Fukushima Daiichi wird immer wieder Fisch gefangen, der eine Kontamination oberhalb der japanischen Höchstwerte aufweist. Dies ist nicht überraschend, da das Sediment im Hafenbecken immer noch eine hohe Kontamination aufweist und radioaktive Stoffe insbesondere von am Boden lebenden Meerestieren aufgenommen werden können. Daher wird seit Jahren versucht, durch Netze am Auslass des Hafenbeckens die Abwanderung von derart kontaminierten Fischen zu verhindern. Eine Gesundheitsgefahr für den Menschen geht von diesen (wenigen) Fischen im Becken nicht aus, die dort gemessenen Kontaminationswerte sind nicht repräsentativ für Fische, die im freien Meer vor der Küste von Fukushima gefangen werden. Auch Wildpilze weisen geringe Mengen erhöhter Radioaktivität auf. Wildschweine, die sich in der Sperrzone rund um das Kernkraftwerk Fukushima stark vermehrt haben, stellen ein neues Problem dar: Sie ernähren sich unter anderem von den in der Sperrzone wachsenden kontaminierten Waldpilzen und sind dadurch selbst hochkontaminiert. Messergebnisse veröffentlicht Japan veröffentlichte bisher Hunderttausende Radionuklid-Messungen von über 500 verschiedenen Lebensmitteln aus allen japanischen Präfekturen. Umgang mit kontaminiertem Wasser Umgang mit Wässern aus dem Reaktorgebäude Kernkraftwerk Fukushima Daiichi Quelle: Taro Hama @ e-kamakura/Moment/Getty Images Radioaktive Stoffe gelangten durch den Unfall in Fukushima auch ins Wasser – hauptsächlich in das zur Notkühlung der Reaktoren eingespeiste Wasser, aber auch in das in den Reaktor eindringende Grundwasser. Der Zufluss von Grundwasser in die Reaktorgebäude von Fukushima konnte durch verschiedene Maßnahmen erheblich reduziert werden. Zudem ist eine Reinigungsanlage für das kontaminierte Wasser in Betrieb, die alle Radionuklide außer Tritium in diesen Abwässern mit sehr großer Effektivität herausfiltert. Tritium reichert sich nicht in der Nahrungskette an, und seine Radiotoxizität ist im Gegensatz zu beispielsweise Cäsium-137 niedrig. Zwischenlager für gereinigtes Wasser Wenn Wasser nach der Behandlung in der Reinigungsanlage nicht wieder zur Kühlung in die Reaktoren eingespeist wird, wird es auf dem Anlagengelände in verschiedenen Behältern zwischengelagert. Dort lagern nach Angaben des Anlagenbetreibers TEPCO rund 1,3 Millionen Kubikmeter Abwasser (Stand Februar 2024). Dies entspricht etwa 97% der aktuellen Lagekapazitäten. Täglich kommen etwa 150 Kubikmeter an kontaminiertem Abwasser hinzu. Es stammt einerseits aus bewusst in das Reaktorgebäude eingeleitetem Wasser zur Kühlung der geschmolzenen Kerne, anderseits auch aus Grundwasser-Einfluss in das Reaktorgebäude. Umgang mit abgepumptem Grundwasser und gereinigtem Wasser In den letzten Jahren wurde gering mit Tritium kontaminiertes Grundwasser, das rund um die Reaktorgebäude abgepumpt wurde, bereits mehrere Male nach vorherigen Kontrollmessungen in das Meer entlassen. Die Tritium -Konzentrationen in diesem abgepumpten Grundwasser liegen deutlich unter den Tritium -Konzentrationen des gereinigten Wassers in den Abwassertanks – und weit unter den gesetzlichen Grenzwerten. Auch Teile des gereinigten Wassers werden seit August 2023 ins Meer abgeleitet. Die Genehmigung der zuständigen japanischen Behörde begrenzt diese Einleitung auf 22 Terabecquerel pro Jahr. Das entspricht in etwa einer Abgabe von einem Fünftel der jährlichen Ableitung von Tritium mit dem Abwasser aus allen deutschen Kernkraftwerken im Jahr 2019. Insgesamt enthalten die Ozeane unserer Erde rund 10 Millionen Terabecquerel Tritium . Aus radiologischer Sicht ist die Einleitung des gereinigten Abwassers unbedenklich, wenn sie entsprechend der Vorgaben der Genehmigung erfolgt. Informationen zu diesem Thema finden sich auch im Internet-Angebot des Thünen-Instituts (" Wie die Einleitung von Tritium in den Pazifik einzuschätzen ist "). Reisen nach Japan Laterne in einem Park in Japan (Tokio) Bei Reisen in die vom Unfall von Fukushima betroffenen Gebiete sind Menschen der unfallbedingt erhöhten Strahlung ausgesetzt. Im Gegensatz zur dort lebenden Bevölkerung sind Touristen aber nur für eine kurze Zeit der Strahlung ausgesetzt. Dies führt dazu, dass die mögliche zusätzliche Strahlendosis bei einem typischen Aufenthalt weit unterhalb eines Millisieverts bleibt. Zum Vergleich: In Deutschland beträgt die durchschnittliche Strahlen- Dosis , die wir aus natürlicher Strahlung (zum Beispiel aus dem Erdboden) erhalten, etwa 2-3 Millisievert pro Jahr. Beispiel: Touristischer Aufenthalt in Fukushima City Fukushima City liegt außerhalb der Sperrzone. Im Mittel liegt die Dosisleistung hier bei 0,1 bis 0,5 Mikrosievert pro Stunde (zum Vergleich: Die mittlere Dosisleistung in Deutschland beträgt etwa 0,1 Mikrosievert pro Stunde). Bei einem Aufenthalt von einer Woche in Fukushima City würde es zu einer zusätzlichen Strahlendosis von bis zu etwa 0,1 Millisievert kommen, was innerhalb der Schwankungsbreite der jährlichen natürlichen Strahlenexposition in Deutschland bleibt. Sperrzone rund um das Kraftwerk von Fukushima Die Sperrzone rund um das Kraftwerk von Fukushima darf aufgrund der hohen Umgebungsstrahlung nur mit Sondergenehmigung in Schutzkleidung und mit Dosimeter betreten werden. Situation außerhalb von Japan Luftstaubsammler an der BfS-Messstation Schauinsland Außerhalb von Japan war die Kontamination mit radioaktiven Stoffen aus den Reaktoren von Fukushima gering, wie weltweite Messungen nach dem Unfall ergaben. Grund war unter anderem, dass sich 80 Prozent der radioaktiven Stoffe in der Atmosphäre in Richtung Pazifik verteilten. Diese verbreiteten sich vorwiegend in der nördlichen Hemisphäre und verdünnten sich dort. Mittels Spurenmessungen, wie sie zum Beispiel in Deutschland das BfS auf dem Schauinsland bei Freiburg vornimmt, konnten davon minimale Mengen nachgewiesen werden. Im Zeitraum von Mitte März bis Mitte Mai 2011 waren in Deutschland äußerst geringe Konzentrationen von Jod-131 und Cäsium-134/137 in der Luft nachweisbar . Japan-Importe Importierte Waren aus Japan untersucht der Zoll durch Stichproben auf Strahlung , insbesondere bei Containerschiffen. Die für die Einfuhr von Lebensmitteln und Futtermitteln aus Japan in die Europäische Union ( EU ) bis 02.08.2023 geltenden japanischen Grenzwerte wurden am 03.08.2023 durch EU -Höchstwerte ersetzt. In Deutschland überwacht der Zoll die rechtmäßige Einfuhr japanischer Lebensmittel. Die erhöhte Kontamination von Frachtstücken war nach dem Unfall in Fukushima sehr selten. Überprüft wurden auch Schiffe und Flugzeuge. Die Oberflächen-Belastung bei einem Frachtstück durfte vier Becquerel pro Quadratzentimeter nicht überschreiten . Wurde sie überschritten, musste die Fracht dekontaminiert werden. War dies nicht möglich, wurde die Ware zurück zum Absender geschickt. Datenbasis Die hier dargestellten Informationen zu radiologischen Daten, Maßnahmen und Planungen in Japan basieren auf Informationen von japanischen Regierungsbehörden, Behörden der Präfektur Fukushima, TEPCO , Messungen von Privatpersonen ( safecast.org ), wissenschaftlichen Veröffentlichungen sowie eigenen Abschätzungen und fachlichen Bewertungen des BfS . Stand: 21.02.2024
Die Biosphärenmodellierung bei der Dosisabschätzung Einleitung1 Bei der Suche nach einem Endlager für hochradioak- tive Abfälle gibt es zahlreiche zu erfüllende Sicher- heitsanforderungen an geeignete Gebiete (Untersu- chungsräume), damit das Endlager langfristig keine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellt. Eine die- ser Sicherheitsanforderungen ist, dass die aus dem Endlager entwichene und in die Biosphäre transpor- tierte Radioaktivität über einen Zeitraum von einer Million Jahre bestimmte Grenzwerte für die effek- tive Dosis nicht überschreiten darf (§ 7 Endlagersi- cherheitsanforderungsverordnung). Zur Abschät- zung, welche effektive Dosis einzelne Personen möglicherweise erhalten können, wurde vom Bun- desamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung und dem Bundesamt für Strahlenschutz eine Be- rechnungsgrundlage geschaffen. Nach dieser gesetzlichen Anforderung sind die Grenzwerte für die effektive Dosis im Bereich von 10 Mikro-Sievert pro Kalenderjahr für die zu erwarten- den Entwicklungen und 100 Mikro-Sievert pro Ka- lenderjahr für die abweichenden Entwicklungen festgelegt. Eine zusätzliche effektive Dosis im Be- reich von 10 Mikro-Sievert pro Kalenderjahr ist aus Sicht des Strahlenschutzes vernachlässigbar gering. Dieses Dosiskriterium wird bereits in anderen An- wendungsbereichen im Strahlenschutz umgesetzt. Zum Vergleich: Die durchschnittliche natürliche Strahlenexposition der deutschen Bevölkerung be- trägt 2100 Mikro-Sievert im Jahr. Somit liegt die zu- sätzliche effektive Dosis, die durch ein Endlager für hochradioaktive Stoffe bei zu erwartenden Entwick- lungen nicht überschritten werden darf, um mehr als den Faktor 100 unter der durchschnittlichen na- türlichen Strahlenexposition. geologischen Barrieren des Untergrundes. Allerdings genügt es nicht, nur die Menge der aus dem Endla- gersystem entwichenen Radionuklide zu betrachten, da die Radionuklide ein unterschiedliches dynami- sches Verhalten in der Biosphäre und eine unter- schiedliche Radiotoxizität aufweisen. Die möglichen Auswirkungen auf den Menschen werden erst durch die Dosisabschätzung bewertbar. Überblick über die Biosphärenmodellierung bei der Dosisabschätzung Die Biosphärenmodellierung beschreibt mithilfe ra- dioökologischer Modelle die Transport- und Anrei- cherungsprozesse der Radionuklide, die aus dem Endlager in die Biosphäre gelangen. Zunächst wer- den die radioaktiven Kontaminationen der Umwelt- medien (Grund- und Oberflächenwässer, Boden, At- mosphäre) und der Lebens- und Futtermittel auf der Basis von wissenschaftlichen Grundlagen berechnet. Dann wird die effektive Dosis der Bevölkerung aus sinnvollen Festlegungen zu deren Lebensbedingun- gen und Wirtschaftsweisen berechnet. Für die Entwicklung der Biosphäre mitsamt Klima, Topographie, Vegetation, Menschen und Tieren sind keine Prognosen über den Zeitraum von einer Mil- lion Jahre möglich, weder für die Entwicklung der Landschaft, noch für den Menschen an sich oder seine Lebens- und Wirtschaftsweise. Wegen des lan- gen Bewertungszeitraums bei der Endlagerung sind plausible Annahmen und Festlegungen zu treffen. Dies gilt unter anderem für die Verzehrsraten der Lebensmittel, die Aufenthaltszeiten und Aufent- haltsorte des Menschen und die Landwirtschaft, wie zum Beispiel die zu berücksichtigenden Nutzpflan- zen, die Bewässerung und die Erntezyklen. Der Fokus der Sicherheitsanforderungen liegt primär auf dem Endlagersystem und den technischen und 1 Sollten Ihnen Fachausdrücke nicht geläufig sein, so können Sie diese im Glossar der Informationsplattform zur Endlagersuche nachlesen. Stand: April 2022 Seite 1 von 4 Die berechnete effektive Dosis ist nur ein Indikator für die Tauglichkeit eines potenziellen Endlager- standorts und nur eines von vielen Kriterien bei der Bewertung der Standorte. Der Begriff Dosisabschät- zung wurde bewusst gewählt, da es unmöglich ist, reale effektive Dosen zukünftig lebender Menschen über den Bewertungszeitraum von einer Million Jahre zu berechnen. Vielmehr handelt es sich bei der Dosisabschätzung um eine potenzielle Dosis, die fiktive Personen unter ungünstigen Umständen the- oretisch erhalten könnten, wenn die heutigen Le- bens- und Wirtschaftsweisen für das jeweilige Klima unterstellt werden.Endlagerung gelten außerdem bestimmte Grund- sätze, die allgemein für sämtliche zu modellierenden Prozesse in der oberflächennahen Umwelt bis hin zur Dosisabschätzung anzuwenden sind: Letztlich sind standortspezifische Modelle nötig, welche die Kopplung der lokalen geologischen Gege- benheiten, der potenziellen Klimaentwicklungen und der Umwelt abbilden. Für diese standortspezifi- schen Modelle dient die Biosphärenmodellierung in der Berechnungsgrundlage zur Dosisabschätzung bei der Endlagerung als Werkzeugkasten. Mit Werk- zeugkasten ist gemeint, dass nur die Transportpfade der Radionuklide zu berücksichtigen sind, die in dem jeweiligen Untersuchungsraum tatsächlich vorkom- men können. Weist das Grundwasser eines Untersu- chungsraums beispielsweise einen Salzgehalt auf, der eine Nutzung zum Trinken, Tränken und Bewäs- sern nicht zulässt, dann entfällt dieser Kontaminati- onspfad.Außerdem gilt, dass die Annahmen für die Berech- nung der effektiven Dosis nach heutigen Maßstäben so realistisch wie mit vertretbarem Aufwand mög- lich sein sollen. Zu einer realitätsnahen Modellie- rung für die Dosisabschätzung gehört auch, dass ortsspezifische Daten des Untersuchungsraumes für bestimmte Zeiträume der Modellierung genutzt werden, wenn die Gültigkeit der Daten für den vor- gesehenen Zeitraum plausibel begründet werden kann. Grundsätze der Biosphärenmodellierung Die Biosphärenmodellierung in diesem Berech- nungsverfahren wurde in Anlehnung an die aktuell gültigen Berechnungsgrundlagen im Strahlenschutz verfasst. Dieses Vorgehen ist deswegen sinnvoll, da die Berechnungsgrundlage zur Dosisabschätzung bei der Endlagerung konsistent mit den aktuellen und etablierten Berechnungsverfahren im Strahlen- schutz sein soll. Die Modellstrukturen und Modell- annahmen wurden für die Biosphärenmodellierung vereinfachend und konservativ gewählt. Der Leitge- danke dabei war, die Exposition des Menschen so realistisch wie mit vertretbarem Aufwand möglich zu berechnen, die Exposition aber keinesfalls zu un- terschätzen. Für die Biosphärenmodellierung in der Berech- nungsgrundlage für die Dosisabschätzung bei der Bundesamt für Strahlenschutz E-Mail: ePost@bfs.de So müssen alle Radionuklide, die aus dem Endlager in die Biosphäre gelangen können, berücksichtigt werden. Einzelne Radionuklide dürfen erst dann au- ßer Acht gelassen werden, wenn nachgewiesen wurde, dass ihr Dosisbeitrag vernachlässigbar ist. Es sind auch kurzlebige Tochternuklide zu betrachten, sofern sie von langlebigen Mutternukliden nachge- bildet werden. Klimaentwicklung Das Klima eines Standortes ist gemäß Definition die charakteristische Häufigkeitsverteilung atmosphäri- scher Zustände und Vorgänge bezogen auf einen langjährigen Bezugszeitraum von meistens 30 Jah- ren. Bei den Klimaszenarien, die für einen Standort zu betrachten sind, ist in der Berechnungsgrundlage vorgegeben, dass diese „abdeckend“ sein müssen. Es sind demnach alle Klimaszenarien zu rechnen, die am Standort innerhalb der nächsten einen Million Jahre tatsächlich vorkommen können. Hier hilft ein Blick in die Klimageschichte der Region des potenzi- ellen Endlagerstandortes. Die alleinige Betrachtung zeitlich konstanter klimatischer Zustände ohne Übergangsphasen genügt jedoch nicht. Die Klimage- schichte der Erde zeigt, dass ein Übergang von ei- nem Klima in das nächste an teilweise sehr lange Übergangsphasen gekoppelt ist. In diesen Über- gangsphasen kann es zu einer deutlich erhöhten Mobilität der Radionuklide kommen. Beispiele für diese Übergangsphasen sind das Tauen von Perma- frostböden oder das Schmelzen von Gletschern. Seite 2 von 4 Die angenommenen klimatischen Entwicklungen ei- nes Untersuchungsraums sind in die nach § 3 Endla- gersicherheitsanforderungsverordnung genannten „zu erwartenden“ und „abweichenden“ Entwicklun- gen einzuordnen. Die Übereinstimmung der klimati- schen Situation für die Geosphäre und Biosphäre muss in jedem Fall und zu jedem Zeitpunkt gegeben sein. Es dürfen niemals unterschiedliche Klimaent- wicklungen für beide Sphären angenommen wer- den. Ausbreitung von Radionukliden und Umweltkonta- mination Die Geosphärenmodellierung liefert die Eingangsda- ten für die Biosphärenmodellierung. Dies sind die Fließrate des radioaktiv kontaminierten Grundwas- sers und die Konzentration gelöster Radionuklide im Grundwasser, die Eintragsrate gasförmiger Radio- nuklide und die chemische Zusammensetzung des Grundwassers, insbesondere die Konzentration der gelösten Salze. Bevorzugt sollen Messwerte aus dem Untersu- chungsraum und hydrogeologische Modelle zur Ab- schätzung der Entwicklung von Grundwasserfluss und Grundwasserzusammensetzung verwendet werden. Es sind sowohl Grundwasser als auch Ober- flächenwasser als Trinkwasser für die Bevölkerung, zum Tränken des Viehs und zur Bewässerung land- wirtschaftlicher Flächen zu betrachten. Auch für die Grundwassernutzung sind nach heuti- gen Maßstäben realitätsnahe Annahmen zu treffen. Wenn beispielsweise ein Grundwasserspeicher in 20 Meter Tiefe ausreichend Wasser liefern kann, um den angenommenen Wasserbedarf zu decken, dann darf für die Berechnung beispielsweise davon ausge- gangen werden, dass aus ökonomischen Gründen kein Grundwasserspeicher genutzt wird, der am sel- ben Standort in 300 Meter Tiefe liegt. Außerdem ist zu prüfen, ob gefördertes Grundwasser zum Trin- ken, Tränken und Bewässern nutzbar ist. Die Nutz- barkeit des Grundwassers, etwa zur Zubereitung von Säuglingsmilchnahrung, kann zum Beispiel durch seinen Salzgehalt eingeschränkt sein. Zusätz- lich ist für jeden Untersuchungsraum zu prüfen, ob in Abhängigkeit vom betrachteten klimatischen Zu- stand aufsteigendes kontaminiertes Grundwasser Bundesamt für Strahlenschutz E-Mail: ePost@bfs.de vorkommt, das zu einer radioaktiven Kontamination des Bodens und der Pflanzen führen kann. Expositionspfade Maßgebend für die Dosisabschätzungen sind die un- günstigsten Einwirkungsstellen. Das sind die Orte für die Erzeugung von Lebensmitteln und für den Auf- enthalt des Menschen, bei denen sich rechnerisch aufgrund der Umgebungskontamination jeweils die höchsten effektiven Dosen ergeben. Im Endergebnis werden für die einzelnen Untersuchungsräume Spannbreiten von Dosiswerten aus den zahlreichen Simulationsrechnungen ermittelt, die aus den Sze- narienbetrachtungen der Geosphäre und den abde- ckenden Betrachtungen der klimatischen Entwick- lungen der Biosphäre resultieren. Letztlich aus- schlaggebend ist für jeden Untersuchungsraum der höchste errechnete Dosiswert. Bei der Abschätzung der effektiven Dosis der Bevöl- kerung sind die effektiven Dosen aus folgenden Pfa- den zu addieren: 1. Äußere Exposition Von der äußeren Exposition spricht man, wenn Radi- onuklide von außen auf den menschlichen Körper einwirken. Durch Bewässerung, aufsteigendes Grundwasser oder aufsteigende Gase gelangen Ra- dionuklide in die Böden und werden dort akkumu- liert. Durch die Radionuklide im Boden wird der Mensch in Abhängigkeit von der akkumulierten Akti- vität, der Art der akkumulierten Radionuklide und der Aufenthaltszeit auf der kontaminierten Fläche exponiert. Durch Sedimentation radioaktiv kontaminierter Schwebstoffe in Oberflächengewässern werden Ra- dionuklide im Ufersediment angereichert. Wie hoch der Mensch durch Radionuklide im Ufersediment exponiert wird, ist von denselben Faktoren abhängig wie beim Boden. 2. Innere Exposition Von der inneren Exposition spricht man, wenn Radi- onuklide über den Mund oder die Atemluft in den menschlichen Körper gelangen. Hierzu zählt die Ex- position über die Nahrungskette durch den Verzehr Seite 3 von 4
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