Gammaspektrometrie (in-situ)

Die Überwachung der externen ionisierenden Strahlung beruht in der Schweiz auf den  Messnetzen NADAM (für die gesamte Schweiz) und MADUK (in der Umgebung der Kernkraftwerke). Diese Einrichtungen messen rund um die Uhr die Umgebungsstrahlung und können bei einer Erhöhung rasch alarmieren. Die eingesetzten Detektoren erfassen die Gesamtstrahlung, können aber nicht zwischen natürlichen und künstlichen Quellen unterscheiden. Um dies zu tun, setzen die mobilen Laboratorien des BAG (Sektion URA, Bern), des ENSI (Brugg), des Labor Spiez und des IRA (Lausanne) sogenannte in-situ (vor Ort) Gammaspektrometrie-Messungen im Gelände ein. Diese Technik erlaubt die Bestimmung der einzelnen vorhandenen Radioisotope (oder genauer: der vorhandenen Gammastrahler). Im Gegensatz zu Labormessungen von Bodenproben, welche die Radioaktivität in einem eng begrenzten Punkt misst, gibt die in-situ Gammaspektrometrie einen Durchschnittswert für einen ganzen Standort und erlaubt es so, für jedes gefundene Radioisotop die Strahlendosis zu berechnen, welcher eine Person an diesem Ort ausgesetzt sein kann (Zugang zu den Daten).

“Sichtfeld” eines Insitu-Gammaspektrometers, das 1 m über dem Boden installiert ist. Der[%] gibt an, inwieweit Gammastrahler in jedem der dargestellten Bereiche zum gesamten aufgezeichneten Signal beitragen. So stammen beispielsweise 20% der erfassten Photonen aus dem Bereich zwischen 4 m und 10 m.
Die in-situ Technik erlaubt es mit einer Messung eine grössere Fläche zu erfassen. Wie aus der Abbildung „Sichtfeld“ ersichtlich ist, hat ein auf einem Meter über

Boden platzierter Detektor ein „Sichtfeld“ mit einem Radius von 10 Metern. Somit ergibt sich aus einer einzelnen Messung eine Abschätzung der durchschnittlichen Radionuklidkonzentration auf einer Fläche von ca. 300 Quadratmetern – ein grosser Vorteil dieser Methode. Hingegen ist das genaue Bestimmen der Konzentration oder Gesamtaktivität der jeweiligen Radionuklide im Boden einiges komplexer und weniger genau, als dies bei Labormessungen der Fall ist. Oft müssen Annahmen getroffen werden über die räumliche Verteilung der Radionuklide im Boden, um aus einer in-situ Gammaspektrometrie Messung die Konzentration im Boden ableiten zu können. Während die in-situ Technik also die Strahlung über dem Boden exakt misst, sind die gerechneten Konzentrationen im Boden oft mit einer Unsicherheit behaftet. Ausführlichere Erklärungen zur in-situ-Methode sind im Dokument in-situ Gammaspektrometrie zusammengestellt

In-situ-Messungen konzentrieren sich vor allem auf die Nähe von Kernkraftwerken und Forschungszentren (PSI und CERN) sowie auf die Überwachung der persistenten Cäsium-137-Kontamination durch atmosphärische Atomtests und den Unfall von Tschernobyl.fortgesetzt.

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