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Spurenanalyse in Deutschland
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Abbildung 1: Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von natürlicher Radioaktivität (Radon und Beryllium-7) und den künstlichen Radionukliden Jod-131 und Cäsium-137 an der Station Schauinsland.
Die Grafik wird wöchentlich aktualisiert.
(für eine größere Ansicht Grafiken anklicken)
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Abbildung 2: Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von natürlicher Radioaktivität (Radon und Beryllium-7) und den künstlichen Radionukliden Jod-131 und Cäsium-137 an der Station Schauinsland im Zeitraum 21.3. bis 12.5.2011.
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Abbildung 3: Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Jod-131 an vier deutschen Spurenmessstellen im Zeitraum 21.3. bis 20.5.2011.
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Abbildung 4: Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 an vier deutschen Spurenmessstellen im Zeitraum 21.3. bis 11.7.2011.
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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 43 Probenentnahmeorten. Vier dieser Sammler haben einen besonders hohen Luftdurchsatz, so dass ein großes Probenvolumen erreicht und damit ein empfindlicher Nachweis künstlicher Radionuklide möglich wird.
Bei den Stationen handelt es sich um
- Schauinsland bei Freiburg (BfS),
- Braunschweig (PTB),
- Potsdam (DWD),
- Offenbach (DWD).
Der DWD verfügt noch über weitere 39 Spurenmessstellen. BfS, PTB und DWD
stimmen sich, insbesondere bei auffälligen Ereignissen, im Probenahmerhythmus 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.
Aktuelle MesswerteZum Vergleich der Aktivitätskonzentrationen von künstlicher und natürlicher Radioaktivität sind in Abbildung 1 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 entsprechen ebenfalls wieder dem Untergrundpegel, der vor der Reaktorkatastrophe in Fukushima gemessen wurde.
Cäsium-137 wird auch aktuell in einzelnen Proben nachgewiesen, dies ist auf den immer noch vorhandenen Kernwaffenfallout und die Reaktorkatastrophe von Tschernobyl zurückzuführen.
Ergebnisse der Spurenanalyse zum Ereignis in FukushimaDie Ereignisse im japanischen Kernkraftwerk Fukushima hatten eine Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre zur Folge. Diese wurden in der Atmosphäre transportiert und konnten, trotz ihrer Verdünnung beim Transport, durch entsprechend empfindliche Messgeräte auch in mehreren Tausend Kilometern Entfernung nachgewiesen werden.
In Abbildung 2 sind die im Zeitraum 21.3. bis 12.5.2011 an der Messstation Schauinsland gemessenen Aktivitätskonzentrationen von künstlichem Jod-131 und Cäsium-137 der Aktivitätskonzentration der natürlichen Radioaktivität (Radon und Beryllium-7) gegenüber gestellt. In dieser Zeit war der Probenahmezyklus von wöchentlicher auf tägliche Probenahme verkürzt worden.
In der Probe vom 24.3.2011 (Messung vom 25.3.2011) wurden erstmals Jod-131 mit einer Aktivitätskonzentration von 58 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft sowie Cäsium-137 nachgewiesen. In der Folge wurden bis Mitte Mai die künstlichen Nuklide Jod-131, Cäsium-137 sowie auch Cäsium-134 in den Luftfilterproben nachgewiesen.
Nach dieser Zeit lagen die Aktivitätskonzentrationen für Jod-131 und Cäsium-134 unterhalb der Nachweisgrenzen, die für Cäsium-137 nahm weiterhin ab und liegt nun auf dem Untergrundpegel von vor der Reaktorkatastrophe in Fukushima.
Cäsium-137 ist jedoch auch aktuell noch in einzelnen Proben nachweisbar, was auf den Kernwaffenfallout und die Reaktorkatastrophe von Tschernobyl zurückzuführen ist.
Die Abbildungen 3 und 4 zeigen die Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 im Zeitraum 21.3. bis 20.5.2011 beziehungsweise 11.7.2011 an den vier deutschen Spurenmessstellen an. Die Werte weisen starke Schwankungen auf, was den mehrfachen Durchzug von unterschiedlichen Luftmassen über Deutschland belegt. Die an den einzelnen Spurenmessstellen beobachteten Werte hängen dabei von der jeweiligen Wettersituation ab, da zum Beispiel Regen die Aktivitätskonzentration in der Luft durch Auswaschen reduzieren kann. Darüber hinaus ist zu beobachten, dass die Messwerte für Jod-131 schneller abnehmen als die für Cäsium-137, da Jod-131 eine wesentlich kürzere Halbwertszeit (8 Tage) als das Cäsium-137 (30 Jahre) hat.
BewertungDie gemessenen Werte stellten keine gesundheitliche Gefährdung für die Menschen und die Umwelt in Deutschland und Europa dar und lagen ein Vielfaches unterhalb der natürlichen gemessenen Strahlenbelastung. Die Messergebnisse, die bei den unterschiedlichen Messverfahren unabhängig voneinander erreicht wurden, lagen für die künstliche Strahlung durch radioaktive Partikel im Bereich von wenigen Tausendstel Becquerel je Kubikmeter Luft.
Zum VergleichDurch das natürlich vorkommende Edelgas Radon liegt die natürliche Strahlung in Deutschland im Freien kontinuierlich bei einigen Becquerel je Kubikmeter Luft. Standortabhängig schwanken diese Werte, weil die Radonkonzentration vom geologischen Ausgangsgestein und der Wetterlage beeinflusst wird. Der 24-stündige Aufenthalt in einem Bereich mit einer Jod-131-Aktivitätskonzentration von beispielsweise 0,005 Becquerel pro Kubikmeter Luft (in dieser Größenordnung lagen die Ergebnisse der Messstationen Braunschweig und Potsdam am 29.3.2011) führt für einen Erwachsenen zu einer zusätzlichen Strahlenbelastung von etwa einem Milliardstel Sievert. Dies entspricht in etwa der natürlichen Strahlenbelastung bei einer Minute Aufenthalt im Freien.
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