Strahlenschutzunterweisung gem. 38 StrlSchV und 36 RöV. HZB Standort Wannsee

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1 Strahlenschutzunterweisung 2009 gem. 38 StrlSchV und 36 RöV HZB Standort Wannsee G. Buchert, GF-SZ, 07. Juli 2009

2 Themen Allgemeiner Teil Praktischer Strahlenschutz Tragen der Personendosimeter Besucherregelung Hinweis an alle Mitarbeiterinnen Die Notfallschutzbroschüre, Ausgabe 2009 Ermittlung radiologischer und meteorologischer Daten

3 Allgemeine Hinweise Praktischer Strahlenschutz

4 Praktischer Strahlenschutz Die drei großen A des Strahlenschutzes

5 Abstand Abstand halten Abstandsquadratgesetz: Abstand Dosisleistung doppelt 1/4 3fach 1/9 4fach 1/16 Je größer der Abstand von der Strahlungsquelle, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit getroffen zu werden

6 Aufenthaltsdauer Aufenthaltsdauer beschränken Die Dosis erhöht sich linear mit der Aufenthaltsdauer: Dauer doppelt 3fach 4fach Dosis doppelt 3fach 4fach µsv Beispiel: Strahlenfeld, Dosisleistung: 30 µsv/h Je länger die Aufenthaltszeit in einem Strahlungsfeld, desto höher ist die dabei erhaltene Dosis µsv

7 Abschirmung Abschirmung verwenden Die Wahl des Abschirmmaterials ist abhängig von der abzuschirmenden Strahlungsart

8 Alphastrahlung Alphastrahlung (Heliumkerne) Faustregel für die Reichweite von Alphateilchen: Energie in MeV Reichweite in Luft in cm In festen und flüssigen Stoffen noch sehr viel geringere Reichweiten Reichweite in menschlichem Gewebe (Wasser): ca. 0,05 mm hohe Ionisationsdichte - geringe Reichweite - hoher Wichtungsfaktor! Hauptgefahr beim Umgang mit Alphastrahlern: Innere Exposition nach Inkorporation!

9 Betastrahlung Betastrahlung (Elektronen, Positronen) Faustregel für die maximale Reichweite von Betateilchen: d E = 2 max ρ d: maximale Reichweite von Beta-Teilchen in cm E max : maximale β-energie in MeV ρ: Dichte in g/cm³ Reichweite in Luft: maximal einige Meter Reichweite in menschlichem Gewebe (Wasser): einige mm AtG, StrlSchV Bereits dünne Schichten von Aluminium oder Plexiglas schirmen Beta-Strahlung sehr effektiv ab! Vorsicht Bremsstrahlung! Stoffe mit hoher Ordnungszahl (z.b. Blei) eignen sich nicht zur Abschirmung von Betastrahlung!

10 Gammastrahlung Gammastrahlung (elektromagnetische Strahlung) Gammastrahlung hat theoretisch unendliche Reichweite vollständige Abschirmung nicht möglich exponentielle Schwächung Strahlungsintensität Schwächung in Luft vernachlässigbar (Schwächungseffekt durch Abstand) Nur geringe Schwächung in menschlichem Gewebe (Wasser) Gammastrahlung wird von Stoffen mit hoher Dichte und hoher Ordnungszahl effektiv geschwächt! 0 1 Dicke der Abschirmung

11 Gammastrahlung Schwächung von Gammastrahlung Photonen werden in Materie absorbiert. Dabei spielen drei physikalische Prozesse eine Rolle: Photoeffekt, Comptoneffekt und Paarbildung Halbwertsdicke Je dicker die zu durchdringende Materie, desto mehr Photonen werden absorbiert. Halbwertsdicke Aber: Die Energie der nicht absorbierten Photonen ist unverändert!

12 Gammastrahlung Halbwertsdicke Als Halbwertsdicke bezeichnet man diejenige Dicke eines Materials, die die Strahlung auf die Hälfte abschwächt. 1 msv/h 0.5 msv/h Beispiele für Halbwertsdicken: Energie Material 0,25 MeV 1 MeV 5 MeV Aluminium 2,4 cm 4,3 cm 9,3 cm Kupfer 0,8 cm 1,4 cm 2,6 cm Bestimmende Parameter: Material des Absorbers Energie der Strahlung Blei 0,4 cm 0,9 cm 1,5 cm

13 Neutronenstrahlung Neutronen wechselwirken mit dem Atomkern. e - Sekundärteilchen Protonen n 0 Alpha- Teilchen e - γ Neutronen erzeugen Sekundärteilchen, die ihrerseits Materie ionisieren. Neutronen gehören daher zu den indirekt ionisierenden Strahlen.

14 Neutronenstrahlung Absorption von Neutronen in Materie: Schwächungsgesetz Die Intensität der Neutronenstrahlung wird durch Streu- und Einfangreaktionen in Materie geschwächt. n Absorber γ Intensität n n n n n γ Halbwertsdicke Absorberdicke

15 Neutronenstrahlung Neutronenabschirmungen Die Abschirmung von Neutronen erfolgt in mehreren Schritten. Absorption schnelle Neutronen 1. Moderation schneller Neutronen n 2. Absorption der langsamen Neutronen Moderator γ-abschirmung 3. Abschirmung der auftretenden γ-strahlung Neutronenabsorber Wasser und wasserstoffhaltige Stoffe sind gute Moderatoren. Bor und Cadmium sind sehr gute Neutronenabsorber.

16 Kontamination Inkorporation Kontamination und Inkorporation Kontamination ist eine Verschmutzung mit radioaktivem Material. eine Kontamination durch Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen ist in der Regel zunächst nicht festhaftend. Verschleppung ist möglich Kontamination bedeutet immer Inkorporationsgefahr!

17 Kontamination Inkorporation Verhaltensregeln Schutz vor Inkorporation beim Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen: nicht essen nicht trinken nicht rauchen nicht schminken kein Zutritt mit offenen Wunden Verschleppung vermeiden vorgeschriebene Schutzkleidung tragen Grundsätzlich sind dieselben Regeln zu beachten wie beim Umgang mit anderen gefährlichen Substanzen.

18 Kontamination Inkorporation Verhaltensregeln Beim Verlassen eines Kontrollbereichs mit Kontaminationsgefahr ist eine Messung auf Kontamination am Hand-Fuß-Kleider- bzw. Ganzkörpermonitor zwingend vorgeschrieben!

19 Kontamination Inkorporation Quelle: ORNL

20 Allgemeine Hinweise Hinweise zur Freigabe von Bestrahlungsproben nach 29 StrlSchV Alle Gegenstände, insbesondere Bestrahlungsproben und Teile aus Experimenten, die aktiviert oder kontaminiert sein können, sind dem Strahlenschutz für eine Freigabemessung zu übergeben. Nehmen Sie nur die Proben mit in den Kontrollbereich, die Sie tatsächlich messen wollen! Ersparen Sie sich und uns unnötige Arbeit und Wartezeit für die Messung von Proben, die nicht bestrahlt wurden!

21 Allgemeine Hinweise Tragen der Personendosimeter

22 Allgemeine Hinweise Funktionsweise der Dosimeter SIEMENS EPD 1: Detektoren: 3 Silicium-PIN-Dioden, eine für Gammas, eine für Betas (hinter dem roten Punkt) und eine Beta-Kompensationsdiode. Alarme: frei einstellbare Alarmschwellen für Dosis und Dosisleistung. Bedienung über zwei Pfeiltasten an der Vorderseite, Anleitung auf der Rückseite.

23 Allgemeine Hinweise Trageweise des Dosimeters und Hinweise zum Umgang: Das elektronische Dosimeter ist immer mit dem roten Punkt (aluminiumbeschichteter Polyamidfilm) in Richtung zur Strahlenquelle zu tragen! Es ist relativ unempfindlich gegenüber Stoßbelastung, aber sehr empfindlich gegenüber elektromagnetischer Strahlung, z.b. Handys im Abstand <0,5 m.

24 Allgemeine Hinweise Eigenschaften der Dosimeter: Empfindlich für Gamma-/Röntgenstrahlung im Energiebereich von 20 kev bis 7,5 MeV und für Betastrahlung im Bereich von 250 kev bis 1,5 MeV. Standardanzeige ist die Photonen-Äquivalentdosis H x. Die Ansprechempfindlichkeit gegenüber Neutronen oder Alphastrahlung (z.b. Radon in der Atmosphäre) ist vernachlässigbar.

25 Allgemeine Hinweise Auswertung der Alarmdosimeter: Die elektronischen Alarmdosimeter werden zum Ermitteln der nichtamtlichen Dosis monatlich ausgelesen. Darum: Legen Sie bitte nach dem Verlassen eines Kontrollbereichs das Dosimeter zurück in das jeweilige Fach im Regal! Im Schreibtisch ist das Dosimeter nutzlos!

26 Allgemeine Hinweise Das amtliche Albedo-Dosimeter: Das Dosimeter enthält in einer Borplastikkassette vier (2 Paare) Thermolumineszenzdetektoren (TLDs, i.d.r. 6 LiF u. 7 LiF). Ein Paar befindet sich hinter Plastikstopfen (nicht boriert) in der Rückseite der Kassette (Albedofenster), daher durchlässig für thermische Neutronen, das andere Paar hinter dünnen Plastikfenstern in der Vorderseite.

27 Allgemeine Hinweise Funktionsweise: Jedes Detektorpaar besteht aus einem nur photonenempfindlichen ( 7 LiF) und einem sowohl für Photonen- als auch thermische Neutronen empfindlichen Detektor ( 6 LiF). Die Bestimmung der Neutronendosis erfolgt an den Detektoren hinter den Albedofenstern über die im Körper moderierten und zurückgestreuten Neutronen (Albedoeffekt).

28 Allgemeine Hinweise Trageweise: Zur korrekten Bestimmung der Albedoneutronen, ist das Dosimeter mit den dünnen Plastikfenstern Augen zur Strahlenquelle hin zu tragen. Auf der Rückseite findet sich die Aufschrift BACK. Wichtig: Zum Betreten von Kontrollbereichen sind stets beide Dosimeter deutlich sichtbar am Körper zu tragen!

29 Allgemeine Hinweise Quelle: ORNL

30 Allgemeine Hinweise Quelle: ORNL

31 Allgemeine Hinweise Anmerkungen zur Besucherregelung Besucher dürfen von dazu berechtigten Mitarbeitern in den Kontrollbereich geführt werden. Eine separate Anmeldung des Besuchers beim Strahlenschutz ist hierfür nicht erforderlich. Der Strahlenschutz ist aber in jedem Fall über den Besuch in Kenntnis zu setzen. Dazu reicht ein Anruf bei einem SZ-Mitarbeiter, eine rechtzeitig vorher abgeschickte Mail oder in eiligen Fällen ein Anruf über die In die Besucherliste ist der Name des informierten SZ- Mitarbeiters (rot markierte Spalte) einzutragen.

32 Allgemeine Hinweise

33 Allgemeine Hinweise Hinweis an alle Mitarbeiterinnen Bitte teilen Sie eine Schwangerschaft im Hinblick auf die Risiken einer Strahlenexposition für das ungeborene Kind so früh wie möglich mit. Im Falle einer Kontamination der Mutter besteht beim Stillen für den Säugling die Gefahr einer Inkorporation radioaktiver Stoffe.

34 Die Notfallschutzbroschüre Die Notfallschutzbroschüre Ausgabe 2009

35 Die Notfallschutzbroschüre

36 Grundlage für die Broschüre Umsetzung von EURATOM-Richtlinien Änderung der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) 1997: Unterrichtung der möglicherweise betroffenen Bevölkerung 1998 wird die erste Fassung der Broschüre erstellt und im Umkreis von 2,5 km verteilt Änderung des Atomgesetzes (AtG) Mai 2000, 12 (1) Nr. 7a Novelle der StrlSchV v. Juli (5) i.v.m. Anlage XIII Teil B: Unterrichtung der Bevölkerung mindestens alle 5 Jahre; detaillierte Vorgaben zum Inhalt

37 Auflagen Beteiligte Neuauflage 2003/2004; Inhaltlich angepasst wegen geänderter gesetzlicher Vorgaben Eingreifrichtwerte, Planungsradien; Verteilradius neu 4 km Neuauflage 2008/2009; Redaktionell umfassend überarbeitet, neues Format, leserfreundlicher, geringe inhaltliche Änderungen Beteiligte: - Helmholtz-Zentrum: Strahlenschutz, Öffentlichkeitsarbeit - Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz, Genehmigungs- und Aufsichtsbehörde für den BER II zugleich zuständige Katastrophenschutzbehörde

38 Inhalt Vorwort des Bezirksbürgermeisters Vorstellung des Zentrums Forschungsschwerpunkte Informationen zum Forschungsreaktor BER II Zweck Aktive und passive Sicherheitseinrichtungen Überwachung der Anlage Betrieb, Umgebung Begriffsbestimmungen Planung für den Notfall Katastrophenschutzplan Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung Wichtige Adressen Merkblatt

39 Forschungsreaktor BER II Schwimmbadreaktor nach oben offenes Wasserbecken druckloser Betrieb, Wassertemperatur ca. 45 C Ein Auslegungsstörfall kann allenfalls zu einer geringfügig erhöhten Strahlenbelastung der Bevölkerung führen Schutzmaßnahmen sind nicht erforderlich - Genehmigungsgrundlage Unfall mit Freisetzung in die Umgebung ist nur bei einem Flugzeugabsturz und direktem Treffer des Reaktorbeckens in Höhe der Strahlrohre denkbar

40 Forschungsreaktor BER II

41 Vorkehrungen Welche Vorkehrungen wurden im Rahmen des Notfallschutzes getroffen? Einsatzzentrale auf dem Gelände Strahlenschutzrechner: hier laufen die Daten aller verfügbaren Messstellen zusammen (radiologische und meteorologische Daten) Programme zur Ausbreitungsrechnung und Dosisabschätzung; Maßnahmen zum Schutz der Mitarbeiter und der Bevölkerung Strahlenschutz Messlabor zur Auswertung von Proben auf dem Gelände und Ausweichlabore (BAM, Charité Campus Benjamin Franklin) Messwagen und Ausrüstung für mobile Messtrupps regelmäßige Übungen im Beisein der Aufsichtsbehörde

42 Vorkehrungen Katastrophenschutzplan für die Umgebung des Forschungsreaktors BER II Dieser beschreibt für alle beteiligten Organisationen die im Katastrophenfall durchzuführenden Maßnahmen und die ggf. zu bildenden Einsatzleitungen. - Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz (Berlin) - Senatsverwaltung für Inneres und Sport (Berlin) - Berliner Feuerwehr - Polizeipräsident in Berlin - Bezirksamt Steglitz-Zehlendorf von Berlin - Stadtverwaltung der Landeshauptstadt Potsdam - Landkreis Potsdam-Mittelmark - Helmholtz-Zentrum Berlin

43 Datenermittlung Ermittlung radiologischer und meteorologischer Daten für Ausbreitungsrechnungen

44 Datenermittlung Die für eine Ausbreitungsrechnung benötigten radiologischen Daten liefern die Messstellen aus dem Reaktorbereich und aus der Umgebung

45 Datenermittlung Reaktor

46 Datenermittlung Gelände

47 Datenermittlung Umgebung Sondensystem in der Umgebung des BER II für die Reaktorfernüberwachung und die Ermittlung der radiologischen Lage im Katastrophenfall

48 Datenermittlung Umgebung Die Sonden senden ihre Daten über eine eigens dafür beantragte und genehmigte Funkfrequenz. Unabhängig von kommerziellen Netzbetreibern und damit auch von im Notfall überlasteten Mobilfunknetzen. Je eine Sonde pro 30 -Sektor in 2,5 bis 4 km Entfernung. Zusätzliche Sonden in den dicht besiedelten und nahe gelegenen Stadtteilen Wannsee und Babelsberg. Insgesamt 18 Sonden.

49 Datenermittlung Umgebung Einige ausgewählte Sondenstandorte Bushaltestelle ggü. Rathaus Wannsee ggü. Feuerwache Wannsee

50 Datenermittlung Umgebung Einige ausgewählte Sondenstandorte Kladower Straße, Sakrow Karl-Liebknecht-Straße, Babelsberg

51 Datenermittlung Messwagen Bestimmung und Aufzeichnung der Ortsdosisleistung während der Fahrt (GPS-gestützt) Möglichkeit der Probennahme für Jod und Aerosole in der Luft, sowie Boden, Bewuchs, Oberflächenwasser In-situ-Gammaspektrometrie (s. Abb.); direkte nuklidspezifische Bestimmung der Bodenkontamination

52 Datenermittlung Meteorologie Ermittlung meteorologischer Daten für Ausbreitungsrechnungen

53 Grundlagen Meteorologie Zur Ermittlung der Dosis für die Bevölkerung in der Umgebung des BER II ist neben der Messung der genannten radiologischen Daten auch die permanente Messung der meteorologischen Daten erforderlich. Dies gilt nicht nur für einen Stör- oder Unfall, sondern auch für den Normalbetrieb. Die Dosisberechnung erfolgt mit unterschiedlichen Programmen (Wetterstatistik). Die ermittelten Dosen sind regelmäßig an die zuständige Aufsichtsbehörde zu berichten.

54 Grundlagen Meteorologie Die hierfür verwendeten Messgeräte sind redundant (mehrfach, voneinander unabhängig) und diversitär (auf unterschiedlichen physikalischen Messprinzipien beruhend) auszulegen. Zur Durchführung der Ausbreitungsrechnungen werden die radiologischen und meteorologischen Daten in dafür vorhandene Rechnerprogramme eingegeben.

55 Datenermittlung Meteorologie Es gibt viele unterschiedliche Methoden der Windmessung Am häufigsten werden sogenannte Propeller- Anemometer eingesetzt, speziell 3D-Anemometer. Eine solche Anlage wurde bis 2007 auf dem Reaktordach als redundante Messstelle eingesetzt.

56 Datenermittlung Meteorologie Eine modernere Methode der Windmessung stellen die Ultraschall- Anemometer dar. Aus den Antennen werden Ultraschallsignale an die anderen Antennen geschickt. Über die Änderung der Laufzeit des Schalls durch die Windbewegung werden die Windrichtung und die Windgeschwindigkeit berechnet. Seit 2007 am BER II im Einsatz. Vorteil: keine mechanisch bewegten Teile.

57 Datenermittlung Meteorologie Eine an Kernkraftwerksstandorten sehr verbreitete Methode zum Ermitteln meteorologischer Daten sind die sogenannten SODAR-Anlagen (Sonic detection and ranging). Die drei Lautsprecher senden abwechselnd kurze Pieptöne aus und empfangen die an der Luft reflektierten Töne anschließend wieder. Die Schallwellen werden durch den Wind gestaucht bzw. gestreckt und dadurch die Frequenz geändert.

58 Datenermittlung Meteorologie Diese Frequenzänderung wird als Doppler-Verschiebung bezeichnet. Das Phänomen kennt jeder vom vorbeifahrenden Fahrzeug mit Martinshorn, mit dem Unterschied, dass sich hier die Frequenz der Schallwellen durch den bewegten Sender verändert wird und beim SODAR durch den Wind. Die Intensität des Schalls beim SODAR ist notwendig, um die Windverhältnisse bis in eine Höhe von ca. 500 m zu bestimmen, in Schichten von je 30 m.

59 Ausbreitungsrechnung Nach Eingabe des Quellterms (Menge der aus der Anlage ausgetretenen radioaktiven Stoffe) und der Wetterdaten kann im Unfall mit Hilfe spezieller Programme die Ausbreitung dieser Stoffe und die mögliche Dosis für die Bevölkerung in der Umgebung berechnet werden. Zur Berechnung der Exposition der Bevölkerung durch den Normalbetrieb werden andere Programme benutzt, in denen u.a. Langzeit-Wetterdaten berücksichtigt werden.

60 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!!