GRS FACHFORUM STRAHLENSCHUTZASPEKTE BEI NATÜRLICH (NORM & TENORM) Köln, 15. & 16. Juni 2009

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1 GRS FACHFORUM Köln, 15. & 16. Juni 2009 STRAHLENSCHUTZASPEKTE BEI NATÜRLICH VORKOMMENDEM RADIOAKTIVEM MATERIAL (NORM & TENORM) Sebastian Feige & Dr. Dietmar Weiß

2 Inhalt Rechtsgrundlagen Definitionen Themenschwerpunkt GRS-Projekte Anforderungen an Deponien für Rückstände Expositionsmodell Entlassung von Rückständen Gutachten für Wasserversorger Novellierung von Regelwerken GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

3 Rechtsgrundlagen Umsetzung EURATOM Richtlinie 96/29 : Natürliche radioaktive Stoffe, deren Radioaktivität nicht genutzt wird (Teil 3 der StrlSchV) Arbeitsfelder mit erhöhter natürlicher Radioaktivität Materialien (Rückstände und sonstige Materialien), ) die besonders überwachungsbedürftig sind GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

4 Rechtsgrundlagen Überwachung Rückstände gelten als überwachungsbedürftig, wenn bei ihrer Verwertung oder Deponierung eine jährliche effektive Dosis > 1 msv auftreten kann. Entlassung Rückstände können aus der Überwachung entlassen werden, wenn die ÜG nach Anlage XII Teil B oder die gemittelten Aktivitätswerte ität t nach Anlage XII Teil C eingehalten werden bzw. wenn bei Überschreitung der ÜG die berechnete Dosis < 1 msv/a ist. GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

5 Definitionen (1) NORM Naturally Occurring Radioactive Materials In der Natur vorkommende Materialien mit erhöhten Gehalt an natürlichen Radionukliden der Uran-Radium-, der U 235- und der Th-Zerfallsreihe, jedoch nicht K 40. TENORM Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials Materialien bei denen der Gehalt an natürlichen Radionukliden auf aufgrund technologischer Prozesse erhöht ist. GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

6 Definitionen (2) Bergbauhalde NORM Radioaktives Gleichgewicht innerhalb der natürlichen Zerfallsreihen. Rückstände aus dem Bergbau und aus mechanischer Erz- und Kohleaufbereitung. Erhöhte Gehalt an natürlicher Radioaktivität ität ist auf primäre oder sekundäre Uran- (bzw. Thorium-) Mineralisation zurückzuführen. Mechanische Erzaufbereitung GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

7 Definitionen (3) Rotschlammdeponie Aluminium Oxid Stade (AOS) TENORM Kein radioaktives Gleichgewicht innerhalb der natürlichen Zerfallsreihen. Rückstände chemischer oder thermischer Prozessen mit Anreicherung der natürlichen Radionuklide Ausgangsstoffe weisen nicht zwangsläufig erhöhte Gehalte an natürlichen Radionukliden auf. Inkrustierungen (Scales) an Grubenwassereinleitungen GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

8 Definitionen (4) Klassifizierung von NORM & TENORM nach Herkunft (Bergbau oder Industriebranche) Positivliste Offene Liste (z.b. Deutschland) Aufnahme in Liste bei + Überschreiten des 102 Dosiskriteriums und / (Überschreitung) oder der spezifischen Aktivität (z.b. Belgien, Niederlande) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

9 Definitionen (5) Klassifizierung von NORM & TENORM nach physikalischen und chemischen Merkmalen U-238-Zerfallsreihe An / Abreichungsprozesse vs. Aggregatzustand g Bildungsprozesse vs. physiko-chemische Mobilität Radioaktives Gleichgewicht vs. Halbwertszeit GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

10 Resultierende Rückstände (Beispiele i TENORM) Branche / Prozess Rückstand Menge (10 3 t/a) Spezifische Aktivität. (Bq/g) Erdöl-/Ergas Gewinnung Scales Schlämme 0,05 0,09 Scales 49 Schlämme <0,2 600 (Ra 226) <0,2 100 (Ra 228) Wasserwerke Filterkies k.a. <0,1 0,5(Th 232) 0,05 14 (Ra 226) Schlämme 123 (gesamt) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

11 -Aktivitäten: Unterstützung des Regelwerkes (1) Regelungsgegenstand: Rückstände, die nach 99 StrlSchV in der Überwachung verbleiben müssen, weil nach Prüfung im Einzelfall die berechnete Strahlenexposition > 1 msv/a ist (Anlage XII Teil D der StrlSchV) Vorhaben: Rechtliche und technische Anforderungen an Deponien und Abfalllager für NORM-Rückstände Umsetzung: Prüfung von Beseitigungsoptionen BfS StSch 4396 AP 3 (1) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

12 Nach den technischen Anforderungen werden favorisiert Errichtung und Betrieb spezieller Deponien für NORM-Rückstände in Anlehnung an konventionelle o e e Sonderabfalldeponien a depo e (SAD) Einrichtung spezieller Ablagerungsbereiche für NORM-Rückstände auf bestehenden SAD Deponiebasis einer SAD DK III auf Halde 371/I (Wismut GmbH) Anforderung Deponieabdeckung DK III BfS StSch 4396 AP 3 (2) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

13 -Aktivitäten: Unterstützung des Regelwerkes (2) Regelungsgegenstand: Entlassung von Rückständen aus der Überwachung gem. 98, wenn Nachweis der Einhaltung des Dosislimits von 1 msv/a durch Berechnung möglich (Anlage XII Teil D der StrlSchV) Computerprogramm zur Expositionsberechnung Vorhaben: Expositionsmodell Entlassung zur Verwertung oder Beseitigung von NORM & TENORM GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

14 Umsetzung: Entwicklung bzw. Anpassung von Modellen und Parametern Modelle der Freisetzung Modelle der Ausbreitung Szenarien zur Berechnung der Strahlenexpositionen Ausbreitung von Uran im Grundwasser (3D-Transportmodel SPRING) BfS StSch 4396 AP 2 (2) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

15 Entwicklung / Anpassung WARUM? StrlSchV enthält nur Grundsätze, keine Modelle zur Ermittlung der Strahlenexposition. Die Modelle zur Ermittlung der Freigabewerte erte bei Tätigkeiten sind zu konservativ für natürliche Radionuklide. Die von der SSK herausgegebenen Berechnungsgrundlagen Bergbau (BGlB) bzw. Berechnungsgrundlagen Bergbau Teil Radon (BGlB-Rn) sind nicht anwendbar. BfS StSch 4396 AP 2 (3) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

16 Notwendige Anpassungen und Änderungen der BGlB betreffen Exposition durch äußere Gammastrahlung Gamma-ODL in verschiedenen Abständen zum Objekt (z.b. vor einem Container) anstelle von Gamma-ODL in 1 m Höhe Abweichende Geometrien der Einwirkung der Gammastrahlung auf exponierte Person Berechnung der ODL aus Radionuklid-Konzentration in oberer Bodenschicht nicht möglich BfS StSch 4396 AP 2 (4) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

17 Von der Messung zum Modell Messung der γ-odl an der Oberfläche und in verschiedenen Entfernungen eines mit kontaminierten Rohren gefüllten Containers nsv/h ODL in 0 Entfernung [m] 0 0,00 0,5 1 2,00 2 4,00 5 6,00 8,00 10 Verhältniswert ODL/ODLmax 1 0,55 0,33 Entfernung in m 0,15 0,05 0,01 (empfohlen) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni BfS StSch 4396 AP 2 (5)

18 -Aktivitäten: itäten Unterstützung ng des Regelwerkes erkes (3) Regelungsgegenstand: Arbeitsfelder mit erhöhter natürlicher Radioaktivität gem. 95 i.v.m. Anlage XI der StrlSchV StrSchV Anlage XI, Teil A Anlagen der Wassergewinnung, - aufbereitung und -verteilung Vorhaben: Gutachten für Berliner Wasserbetriebe b (BWB) 86 R(222) Rn Radon [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 p 6 Filterrückspülung 88 R(226) Ra Radium [Rn] 7s 2 Austausch Filterkies GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

19 Zielstellung Nachweis der Einhaltung des Dosislimits von 6 msv/a (Exposition durch Inhalation von Rn-222 / Rn-Folgeprodukten) Darstellung der Bewertungsgrundlagen, Dosismodelle und Modellparameter sowie Expositionspfade Ermittlung der Exposition über andere Expositionspfade als die Rn-Inhalation (äußere Exposition durch γ-strahlung, Staubinhalation) BWB-Berlin (2) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

20 Umsetzung: Berechnung (nach BGlB, BGlB-Rn und GRS-Modell ) Beurteilung Messergebnisse (Radon-222, Rn-Zerfallsprodukte, γ-odl, RN-Analysen in Filterkies- und Staubproben) Nassabsaugung Trockenabsaugung BWB-Berlin (3) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

21 -Aktivitäten: Novellierung des Regelwerkes (1) Novellierung Teil 3 der StrSchVS Recherche zu Art, Aufkommen und Eigenschaften von NORM- Rückständen im Ausland Abschätzung der Strahlenexposition der Bevölkerung bei der. Verwertung und Beseitigung g Umsetzung: NORM-Datenbank (Kontakte, Literatur und insbesondere Stoffdaten) Eingangsseite NORM-DB Vorhaben S 1001 GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

22 -Aktivitäten: i Novellierung internationaler i Normen Novellierung der IAEA-Empfehlungen zum Transport von NORM & TENORM Im Rahmen des bereits vorgestellten Transportvorhabens SR 2600: Beteiligung am IAEA-koordinierten Forschungsprogramm Safety of Transport of Naturally Occurring Radioactive Material (TS-R-1 Revision) GRS Fachforum, 15. & 16. Juni

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! GRS Fachforum, 15. & 16. Juni