Personen-Dosimetrie in Uran-Bergwerken

Im Uranbergbau bestehen erhöhte Strahlenexpositionen einerseits durch Radon aber vor allem durch den beim Abbau und Transport entstehenden uranhaltigen Staub.

Für die exakte Bestimmung der Inhalationsdosis ist ein Personal Air Sampler notwendig, der die Messluft in unmittelbarer Nähe des Atemtraktes ansaugt. Damit ergibt sich die Forderung nach einem kleinen, robusten, batteriebetriebenen Gerät, das am Körper getragen werden kann, ohne die Bewegungsfreiheit etwa durch Kabel oder Schläuche einzuschränken. Die Geräuschemission sollte trotz bergbaulichen Umfeldes gering sein.

Im Gegensatz zu den meisten Überwachungsanwendungen, bei denen im Regelfall keine Aktivität erwartet wird, ist hier mit einer stetigen Kontamination zu rechnen. Ein geringer Teil der Aerosole wird beim Ansaugen auch auf dem Detektor über dem Filter abgeschieden und führt mit fortschreitender Nutzung des Gerätes zu einer Akkumulationen der Aktivität. Diese Kontamination führt zu einem wachsenden Untergrundsignal.

Im Bergwerksbetrieb sind keine plötzlichen Anstiege der Radioaktivitätskonzentration oder unerwartet hohe Expositionen zu erwarten, wie z. B. bei Störfällen in kerntechnischen Anlagen. Die für die Nachweisgrenzen entscheidenden Parameter Durchfluss und Messintervall können deshalb den hier geltenden Erfordernissen angepasst werden.

Aus der Messung sollte einerseits eine möglichst genaue Exposition, andererseits aber auch der Verlauf der Exposition abgeleitet werden können. Dadurch können z. B. Orte mit erhöhter Belastung identifiziert und die Personalplanung entsprechend angepasst werden.

Mit dem poCAMon (personal online continuous air monitor) steht ein Geräte zur Verfügung, das für diesen Einsatzzweck konzipiert wurden. Das Gerät kann mittels Brustgurt am Körper getragen werden. Die geregelte Drehschieberpumpe arbeitet sehr leise und ermöglicht einen gleichbleibend hohen Durchfluss. Damit können entsprechend niedrige Nachweisgrenzen erreicht werden. Es werden sowohl die Exposition durch Uranstaub als auch die Konzentration der Radonfolgeprodukte bestimmt. Der zur Berechnung der Dosis erforderliche Dosiskoeffizient kann vom Anwender entsprechend der geltenden Vorschriften angepasst werden.

Als Zubehör ist ein Kontaminationsschutz für den Detektor erhältlich. Mit einem Klemmring wird eine dünne Folie über den Detektor gespannt. Die Folie kann bei Bedarf einfach ausgetauscht werden.

Neben der Online-Messung bietet der poCAMon ein Messprogramm zur Filteranalyse. Dabei arbeitet das Gerät ohne Pumpe als Alphaspektrometer, sodass der Filter nach einer Nutzungsperiode (z. B. wöchentlich) bezüglich der Uranstaub-Exposition exakt bewertet werden kann. Nach dem Start dieser Messung wartet das Gerät bis die Aktivität der Radonfolgeprodukte vollständig abgeklungen ist und beginnt dann mit der achtstündigen Aktivitätsbestimmung für die langlebigen Isotope.

Prinzipiell ist auch der Einsatz des kleineren und leichteren MyRIAM (my radioactivity in air monitor) möglich. Die Nachweisgrenze und die zu erwartenden statistischen Fehler liegen bei diesem Gerät aufgrund des geringeren Durchflusses deutlich über denen des poCAMon. Der MyRIAM besitzt keine Durchflussmessung und -regelung, sodass der Durchfluss täglich kontrolliert werden sollte. Die Exposition durch Radonfolgeprodukte wird nicht gemessen. Der Kontaminationsschutz für den Detektor und der Filteranalyse-Modus sind aber ebenfalls verfügbar.