Bestimmung des Gleichgewichtsfaktors für radonbasiertes Dosismanagement

Das neue Strahlenschutzgesetz sieht für Arbeitsplätze, bei denen die Radonkonzentration dauerhaft den gesetzlichen Referenzwert überschreitet, eine kontinuierliche Überwachung und die Einführung eines Dosis-Managements vor.

Die gesundheitsschädigende Wirkung von Radon wird nicht durch das Edelgas selbst, sondern durch seine beim Zerfall in der Atemluft entstehenden radioaktiven Folgeprodukte hervorgerufen. Diese werden in der Lunge akkumuliert und die Strahlung wird direkt am empfindlichen Zellgewebe freigesetzt. Eine Äquivalenzdosis kann demnach nur aus der Aktivitätskonzentration der Radonfolgeprodukte abgeleitet werden.

Aus praktischen Gründen basiert die Bestimmung der Folgeproduktkonzentration auf der Messung des Radongases. Die Folgeproduktkonzentration wird dabei durch Multiplikation der Radonkonzentration mit dem Gleichgewichtsfaktor F abgeschätzt. Dieser beschreibt das Verhältnis zwischen Folgeprodukten (EEC) und Radon und kann nur Werte zwischen Null (keine Folgeprodukte in der Luft) und Eins (alle entstehenden Folgeprodukte bleiben in der Luft) annehmen. Der tatsächliche Wert von F ist stark von den räumlichen Bedingungen wie Lüftung, Aerosolkonzentration, Raumgröße und dem Raumnutzungsverhalten abhängig. Eine falsche Annahme für den Wert von F führt demzufolge zu einer Über- oder Unterschätzung der Dosis. Deshalb ist es notwendig, für solche Arbeitsplätze einen charakteristischen Gleichgewichtsfaktor durch repräsentative Messungen zu bestimmen. Dies erfolgt durch die gleichzeitige Langzeitmessung von Radon- und Folgeproduktkonzentration und Bildung des Verhältnisses beider Messgrößen.

Für derartige Messungen wurden die Geräte EQF3200 und EQF3220 entwickelt. Diese enthalten sowohl eine Messkammer zur Bestimmung der Radonkonzentration als auch eine Filter/Detektor-Anordnung zur Messung der Folgeproduktkonzentration. Durch die Konstruktion wird gewährleistet, dass dieselbe Luftprobe für beide Messkanäle verwendet wird. Die Luft kann den Folgeprodukt-Messkopf frei anströmen, sodass keine Verluste durch vorherige Ablagerungen von Folgeprodukten an Oberflächen oder in Schläuchen stattfinden können. Die Geräte arbeiten spektroskopisch, sodass Interferenzen durch Thoron und seine Folgeprodukte ausgeschlossen werden.

Das EQF3220 unterscheidet zusätzlich die beiden relevanten Größenfraktionen der Folgeprodukte. Als freier oder unangelagerter Anteil werden atomar oder in kleinen Clustern vorliegende Folgeprodukte im Bereich kleiner als ca. 100 Nanometer bezeichnet. Angelagerte Folgeprodukte entstehen durch die sukzessive Anlagerung an vorhandene größere Aerosole und besitzen Durchmesser im Bereich von ca. einem Mikrometer. Unangelagerte Folgeprodukte sind nicht lungengängig, so dass ein hoher nicht identifizierter freier Anteil zu einer Überbewertung der Dosis führen würde.