NucAd. Daten und Berechnungen für den Strahlenschutz. >>> Abschirmung. Ableitung mit der Luft

Transkript

1 NucAd Daten und Berechnungen für den Strahlenschutz Der aktive Schutz des Menschen und der Umwelt vor ionisierender Strahlung ist die Aufgabe eines ganzen Berufszweiges des Strahlenschutzes. Die gesetzliche Grundlage für diese Arbeit bietet die Strahlenschutz verordnung. Das Programm NucAd (Nuclid Advice) unterstützt den Praktiker bei der Abschätzung und Berechnung von Gammadosisleistungen und Aktivitäten. Weitere Stärken des Systems liegen in der Ermittlung von Dosen und Dosisleistungen, die durch äußere Strahlenexposition oder durch In halation hervorgerufen werden. Von besonderem Nutzen sind auch die Verwaltung von Nuklidvektoren, die Abschirmrechnungen für einfache Geometrien sowie Ausbreitungsrechnungen. Ableitung mit der Luft Ablagerungen auf Pflanzen und Boden Ablagerungen auf Futtermittel Abschirmung Inhalation Submersion Ingestion Pflanzen Milch/Fleisch Bodenstrahlung Ingestion Entsorgung Ausbreitung >>>

2 NucAd Datenverarbeitung für den betrieblichen Strahlenschutz Lösung strahlenschutzrelevanter Aufgaben NucAd unterstützt die Arbeit des betrieblichen Strahlenschutzes in unterschiedlichen Bereichen: > Verwaltung und Darstellung von Nukliddaten > Durchführung einfacher Abschirmrechnungen unter Nutzung der Punktkernmethode > Definition und Verwaltung von Nuklidvektoren > Ermittlung von Freigabegrenzwerten nach den Vorgaben der Strahlenschutzverordnung > Ausgabe von Eingabedaten und Ergebnissen in ASCII-Files und nach EXCEL > Berechnung der Strahlenexposition für strahlenexponierte Personen und alle Altersgruppen der Bevölkerung gemäß Strahlenschutzverordnung > Information über strahlenschutzrelevante Materialien > Berechnung der Strahlenexposition bei Ableitung mit Luft gemäß AVV zu 47 StrlSchV und der Störfallberechnungsgrundlage zu 49 StrlSchV Nuclide Advice (NucAd) NIS Ingenieurgesellschaft mbh, Standort Rheinsberg 2

3 Voraussetzungen für die Datenverarbeitung Die benutzten Methodiken, Daten und Berechnungsverfahren beruhen auf Richtlinien, Verordnungen und Dokumenten: > Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) vom (BGBl. I S. 1714) sowie zugehörige Daten und Richtlinien > Freigabedaten gem. BGB Jg T.1 Nr. 51 > Radioactive decay data for dosimetry and hazard assessment NEA-Bibliothek, DLC- 80 ZZ-DRALIST, > Conversion Coefficients for use in Radiological Protection Against External Radiation (ICRU Report 57), > Stilllegung von Kernenergieanlagen Freigabe von Bodenflächen kerntechnischer Standorte Endbericht zu Vorhaben SR 2271 (Entwurf) BS-Projekt-Nr , Aachen, , > Dosiskoeffizienten bei äußerer und innerer Strahlenexposition, Beilage 160a und b zum Bundesanzeiger vom > Richtlinie zur Ermittlung der Körperdosis bei innerer Strahlenexposition (Inkorporationsüberwachung), 40, 41, 42 und 95 StrlSchV > Berechnungsgrundlage für die Ermittlung von Körperdosen bei äußerer Strahlenexposition (Veröffentlichungen der SSK; Bd. 43), ISBN > Entwurf der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zu 47 StrlSchV: Ermittlung der Strahlenexposition durch die Ableitung radioaktiver Stoffe aus kerntechnischen Anlagen oder Einrichtungen Stand: > Störfallberechnungsgrundlage zu 49 StrlSchV (unter Berücksichtigung der Neufassung des Kapitels 4: Berechnung der Strahlenexposition) gemäß der Em pfehlungen der Strahlenschutzkommission vom

4 NucAd Datenverarbeitung für den betrieblichen Strahlenschutz Erfassung und Konfiguration der Datengrundlage NucAd enthält die wesentlichen physikalischen Nukliddaten und gestattet die Eingabe und Verwaltung von Nuklidvektoren. Nuklide: > Allgemeine physikalische Daten > Zerfallsarten und -daten > Dosisleistungskonstanten > Lungenabsorptionsklassen > Freigabedaten gemäß Tab. 1 Anlage III StrlSchV > Organabhängige Dosisleistungskoeffizienten für äußere Strahlenexposition und Inhalation > Äquivalentdosisleistungsfaktor für Hautkontamination > Möglichkeit der beliebigen Zuordnung von Spektren und Freigabewerten zu max.10 Test- Nukliden für Parameterstudien bei Freigabe- und Abschirmrechnungen Verwaltung von Nuklidvektoren: > Zuordnung von Nukliden > Beschreibung des Nuklidvektors > Nuklidaktivitäten zum Messzeitpunkt > Normierte Nuklidaktivitäten > Nuklidaktivitätsanteile zu einem beliebig vorgebbaren Zeitpunkt > Definition von Leitnukliden in einem Nuklidvektor zum Vergleich mit Messergebnissen Rechnungen mit Nuklidvektoren: > Ermittlung von Strahlendosen infolge von Inhalation, Bodenstrahlung und Beta- Submersion > Organdosen pro 1 Bq/m³ Nuklidvektoraktivität in der Atemluft > Organdosen für eine vorgebbare Nuklidvektor-Aktivitätskonzentration in der Atemluft > Nuklidvektor-Aktivitätskonzentration in der Atemluft, mit der die Organgrenzwerte erreicht werden > Freigabegrenzwerte mit und ohne 10 %-Abschneidekriterium 4

5 Berechnungen Expositionsberechnungen Unterschiedliche Arten von Expositionsberechnungen können durchgeführt werden. Dabei werden die benutzten Formeln jeweils mit angegeben. Im Einzelnen sind folgende Berechnungen möglich: > Dosisleistung einer Punktquelle als Funktion von Aktivität (eines oder mehrerer Nuklide) und Abstand > Aktivität vorgebbarer Einzelnuklide als Funktion von gemessener Dosisleistung und Abstand > Dosen infolge von Inhalation vorgebbarer Einzelnuklide für Berufstätige und alle Altersgruppen der Bevölkerung als Funktion der Aktivitätskonzentration > Dosen infolge von Gamma-Bodenstrahlung, Beta-Submersion (für alle Altersgruppen der Bevölkerung) und Hautkontamination als Funktion von Einwirkzeit und Aktivität 5

6 NucAd Datenverarbeitung für den betrieblichen Strahlenschutz Berechnungen Abschirmrechnungen Für einfache Geometrien und Quellformen können Gamma-Abschirmrechnungen durchgeführt werden. Folgende Optionen gehören zur Auswahl: > Unterschiedliche Quellformen mit frei definierbaren Abmessungen Kugel Punkt Quader Zylinder. > Homogen in der Quelle verteilte Quellstärke. > Bis zu vier plattenförmige Abschirmschichten unterschiedlicher Materialien > Freie Zuordnung des Aufbaufaktors zu einer Schicht. Für unterschiedliche Geometrien und Materialien stehen die nachfolgenden- Aufgabenlösungen zur Verfügung: > Gegeben ist die Quellstärke. Gesucht ist die Dosisleistung an bis zu fünf definierbaren Aufpunkten. > Gegeben sind die Nuklidanteile an der Quellstärke und die Dosisleistung an einem Aufpunkt. Gesucht sind die absoluten Nuklid-Quellstärken. > Gegeben sind die Messwerte eines Gammaspektrometers, das hinter einer Abschirmung in einem Abstand gemessen hat, der gleich seinem Abstand bei der Kalibrierung war. Gesucht ist die Aktivität vor der Abschirmung. 6

7 Berechnungen Berechnungen der Strahlenexposition mit Luft > Berücksichtigung von maximal 20 Entfernungen und 30 Nukliden > Langzeitausbreitungsrechnungen für 12 Ausbreitungssektoren > Rechnungen nach vereinfachtem und standortspezifischem Verfahren > Berücksichtigung der Abreicherungsfaktoren für Fall- und Washout > Nutzung vordefinierter anpassbarer SWR- und DWR- sowie eigener Nuklidzusammensetzungen > Programminterne Zuordnung der Nuklide zu Aerosolen > Programminterne Auswahl der Dosiskoeffizienten der Retentions- bzw. Resorptionsklasse, für die der Koeffizient der Effektivdosis am höchsten ist > Berücksichtigung der größten Transferfaktoren zur Berechnung des Übergangs inkorporierter Radionuklide in die Muttermilch > Zuordnung der Verweilkonstanten gemäß Anhang zur AVV > Übernahme der Meteorologie-Daten von Dateien des Deutschen Wetterdienstes (DWD) oder Eingabe eigener Daten > Erläuternde Texte bei der Dateneingabe > Wahlweise Berücksichtigung der erhöhten Verzehr- und Atemraten entsprechend 47(2) StrlSchV und Störfallberechnungsgrundlage > Ermittlung der Dosen der 6 Altersklassen für 26 Organe einschließlich Effektivdosis > Darstellung der Maximaldosen und Angabe des Ortes, an dem diese auftreten > Darstellung der Strahlenexposition infolge von Betasubmersion Gammasubmersion Bodenstrahlung Inhalation auf den Wegen (siehe Abb.) grafische Darstellung der Ergebnisse bzw. Teilergebnisse Berechnungen der Strahlenexposition mit der Luft gemäß der Störfallberechnungsgrundlage nach 47 StrlSchV Die Berechnungsmethodik (Eingabedaten und Berechnungsalgorithmen) folgt weitestgehend den Vorgaben der AVV zu 47 der StrlSchV. Folgende Unterschiede sind anzumerken: > Berücksichtigung nur einer Ausbreitungsrichtung > Feste Vorgabe der Ausbreitungsbedingungen > Unterschiedliche Berechnungsalgorithmen für R 2000 m und R > 2000 m > Detaillierte Berechnung der Strahlenexposition in den einzelnen Altersgruppen 7

8 NIS Ihr Servicepartner: > Die NIS Ingenieurgesellschaft ist ein langfristiger, leistungsstarker Projektpartner. > Zusammen mit unseren Kunden können wir auf mehr als 40 Jahre Erfahrung bei der Bearbeitung von Großprojekten zurückgreifen. > Unser über viele Jahre erworbenes Know-how im Bereich der Planung und Realisierung der Stilllegung nuklearer Anlagen ist in die Konzeption von NucAd eingeflossen. > Moderne Softwareentwicklungstechnologien sichern einen langen Lebenszyklus des Programms. > Wir unterstützen Sie bei der Installation und Einweisung Ihres Systems > Bei Bedarf integrieren wir das System in Ihre DV-Umgebung. NucAd ein NIS-Produkt mit umfassender Leistungsübersicht: > gestattet einen problemlosen und schnellen Überblick über Nuklide und deren wesentliche Eigenschaften, > verschafft schnell Informationen über das Zeitverhalten von Nuklidvektoren, > hilft mit wenig Aufwand bei der Ermittlung von Freigabegrenzwerten, > liefert auf Knopfdruck Daten, die man ansonsten in dicken Büchern suchen muss, > unterstützt bei der Ermittlung von Abschirmmaterialien und deren Dicke für einfache Geometrien, > liefert umfassende Informationen zur Strahlenexposition durch Ableitung mit Luft, > gestattet Expositionsberechnungen nicht nur für strahlenexponierte Personen, sondern auch für alle Altersgruppen der Bevölkerung gemäß StrlSchV, > ist mobil einsetzbar und bietet einfachste Administration und Bedienung. NIS Ingenieurgesellschaft mbh Industriestraße Alzenau Tel.: +49 (0) 6023 / Fax: +49 (0) 6023 / nis.alzenau@siempelkamp.com Standort Essen Altenessener Straße Essen Tel.: +49 (0) 201 / Fax: +49 (0) 201 / nis.essen@siempelkamp.com Standort Rheinsberg Am Langen Luch Rheinsberg Tel.: +49 (0) / Fax: +49 (0) / nis.rheinsberg@siempelkamp.com Standort Dresden Hugo-Junkers-Ring Dresden Tel.: +49 (0) 351 / Fax: +49 (0) 351 / nis.dresden@siempelkamp.com Nuc Ad_DE_01_2012 >>> 8