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Results of the national airborne radiation detection exercise 2011


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Zwei Hubschrauber auf einem Hubschrauberlandeplatz

Abbildung 1: Bei der Messübung in Baden-Württemberg eingesetzte Hubschrauber - Standort: Bundeswehrgelände Bruchsal
(für eine größere Darstellung jeweils Bild anklicken)

Abbildung 2: Im Rahmen der Messübung in Baden-Württemberg eingesetzte gammaspektrometrische Messtechnik

Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) und die Bundespolizei (BPOL) führten in der Zeit vom 11. bis 14. April 2011 im Auftrag des Landes Baden-Württemberg eine gemeinsame Übung zur Ermittlung der Umweltradioaktivität durch hubschraubergestützte Messungen durch. Dabei wurden auf Initiative und in Absprache mit dem Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft in Baden-Württemberg die Standorte der kerntechnischen Anlagen

  • "Neckarwestheim",
  • "Philippsburg" und
  • "Obrigheim" sowie
  • das Betriebsgelände des Karlsruher Institutes für Technologie "Campus Nord"
radiologisch kartiert.

Durchführung von Messflügen

Für die Messflüge wurden ein Hubschrauber der Bundespolizei und ein Hubschrauber des Katastrophenschutzes vom Typ EC-135 (Abbildung 1) mit speziellen Einrichtungen zum Aufspüren gammastrahlender Radionuklide ausgerüstet. Im bzw. auf dem Boden sowie in der Luft vorhandene natürliche und künstliche radioaktive Stoffe können ebenso wie möglicherweise in Gebäuden befindliche radioaktive Quellen mit einem hochauflösenden Germaniumdetektor nachgewiesen und gleichzeitig mit bis zu vier hochempfindlichen Natriumjodid-Detektoren quantifiziert werden (Abbildung 2). Zusammen mit den Messdaten wurden auch die geographischen Koordinaten aufgezeichnet, um nach Abschluss jedes Messfluges die räumliche Verteilung der nachgewiesenen radioaktiven Stoffe darzustellen.

Eine besondere Herausforderung bei dieser Messübung war es, die Messgebiete mit unterschiedlichen Flugverfahren zu kartieren. Im unmittelbaren Umkreis der drei Kernkraftwerke wurde jeweils eine Fläche von 25 Quadratkilometern in parallelen Bahnen mit Bahnabständen von 300 Metern abgeflogen. Weiter entfernt von den Kraftwerkstandorten wurde die Umgebung bis zu einem Abstand von 10 Kilometern schneckenförmig mit immer größer werdenden Bahnabständen beflogen. Im Mittel war pro Standort für die Kartierung dieser jeweils 400 Quadratkilometer großen Fläche eine Messzeit von etwa sechs Stunden notwendig. Im Gegensatz dazu erfolgte die Kartierung des Betriebsgeländes des Karlsruher Institutes für Technologie "Campus Nord" ausschließlich durch parallele Flugbahnen. Alle Messflüge wurden in Flughöhen von etwa 100 Metern durchgeführt.

Messergebnisse an den Kraftwerksstandorten

Anhand der gemessenen Gesamtzählraten der Natriumjodid-Detektoren im Energiebereich von 250 bis 3.000 Kiloelektronenvolt wurde nach Abschluss der Messflüge die Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) berechnet. Dazu wurde angenommen, dass die nachgewiesenen radioaktiven Stoffe gleichmäßig über die Messfläche verteilt sind.

Abbildung 3: Anhand der hubschraubergestützten Messungen ermittelte Gamma-Ortsdosisleistungen im Umfeld der kerntechnischen Anlagen in Neckarwestheim
(für größere Darstellung jeweils Grafik anklicken)

Abbildung 4: Anhand der hubschraubergestützten Messungen ermittelte Gamma-Ortsdosisleistungen im Umfeld der kerntechnischen Anlagen in Philippsburg

Abbildung 5: Anhand der hubschraubergestützten Messungen ermittelte Gamma-Ortsdosisleistungen im Umfeld der kerntechnischen Anlagen in Obrigheim


Die in den Abbildungen 3, 4 und 5 graphisch dargestellten ODL-Werte an den Kraftwerksstandorten liegen zwischen 40 Nanosievert pro Stunde und 150 Nanosievert pro Stunde (Nanosievert pro Stunde steht für ein Milliardstel Sievert pro Stunde) und damit im Bereich der typischerweise in Deutschland vorkommenden Strahlung, auch bezeichnet als natürliche Hintergrundwerte. Die Auswertung der Messspektren auf einzelne Radionuklide zeigt ferner, dass die Gamma-Ortsdosisleistung in allen Fällen durch das natürliche Radionuklid Kalium-40 sowie durch die Radionuklide der Thorium-232- und Uran-238-Zerfallsreihen bedingt ist. Künstliche Radionuklide konnten im Bereich der Kraftwerksstandorte nicht nachgewiesen werden.

Die Werte der hubschraubergestützten ODL-Bestimmungen sind im Rahmen der Messunsicherheiten mit den Messwerten der im untersuchten Gebiet installierten ODL-Bodensonden vergleichbar und liefern ein konsistentes Bild hinsichtlich der räumlichen Verteilung der Gamma-Ortsdosisleistung.

Abbildung 6: Anhand der hubschraubergestützten Messungen ermittelte Gesamtzählrate der NaI(Tl)-Detektoren über dem Betriebsgelände des Karlsruher Instituts für Technologie "Campus Nord"
(für größere Darstellung jeweils Grafik anklicken)

Abbildung 7: Anhand der hubschraubergestützten Messungen ermittelte Gamma-Ortsdosisleistungen entlang des Neckars von Neckarwestheim bis Mannheim

Messergebnisse für das Betriebsgelände des Karlsruher Institutes für Technologie "Campus Nord"

In Abbildung 6 werden für das Betriebsgelände des Karlsruher Institutes für Technologie "Campus Nord" die gemessenen Gesamtzählraten der Natriumjodid -Detektoren im Energiebereich von 250 bis 3.000 Kiloelektronenvolt in 100 Metern Höhe dargestellt. Wie die Messdaten zeigen, ist hier die Aktivität nicht gleichmäßig über die Fläche verteilt. Daher kann im Bereich dieses Messgebietes nicht wie bei den Standorten der Kernkraftwerke die Gamma-Ortsdosisleistung am Boden berechnet werden.

Abbildung 6 zeigt im Vergleich zum übrigen Gelände des Karlsruher Institutes für Technologie "Campus Nord" deutlich erhöhte Gesamtzählraten in einem räumlich begrenzten Gebiet über der Hauptabteilung Dekontaminationsbetriebe (HDB). Diese werden im Wesentlichen durch die Radionuklide Cobalt-60 und Cäsium-137 hervorgerufen. Sie resultieren nach Angaben des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft in Baden-Württemberg und der Wiederaufarbeitungsanlage Karlsruhe (WAK) aus atomrechtlich genehmigten betrieblichen Vorgängen. Auch die im weiteren Umfeld um die HDB gemessenen erhöhten Gesamtzählraten sind durch Direkt- und Streustrahlung aus dem HDB Anlagenkomplex erklärbar und spiegeln ausschließlich die radiologischen Gegebenheiten in 100 Metern Höhe wieder.

In Bodennähe erfolgt die Überwachung der Strahlenbelastung der Bevölkerung in diesem in 100 Metern Höhe radiologisch auffälligen Gebiet, wie auch auf dem übrigen Betriebsgelände des Karlsruher Institutes für Technologie "Campus Nord", durch eine kontinuierliche Umgebungsüberwachung. Von der WAK wird in diesem Zusammenhang auf die im Internet eingestellten Jahresberichte des Karlsruher Institutes für Technologie hingewiesen, in welchem die Einhaltung der Grenzwerte der Strahlenbelastung für die Bevölkerung dokumentiert ist.

Messergebnisse entlang des Neckars

Ergänzend zu den Kartierungen der kerntechnischen Einrichtungen wurde auch ein Messflug entlang des Neckars ausgehend vom Kernkraftwerk Neckarwestheim vorbei am Kernkraftwerk Obrigheim bis nach Mannheim durchgeführt. Dabei wurde die vom Uferbereich des Flusses ausgehende radioaktive Strahlung gemessen. Die ermittelte Gamma-Ortsdosisleistung ist in Abbildung 7 dokumentiert und weist keine radiologischen Besonderheiten auf.


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