Radioaktivität: Mit neuen Methoden geringste Mengen entdecken

Mit immer besseren Methoden immer kleinere Mengen an ionisierender Strahlung aufspüren – dieses Ziel haben Wissenschaftler bereits seit Beginn des Atomzeitalters. Zusätzlich zur natürlichen Strahlung ist der Mensch einer Vielzahl anderer Strahlungsquellen ausgesetzt, die durch die militärische und technische Nutzung von radiaktiven Substanzen entstehen.

Zum Schutz der Gesundheit, aber auch für technische und medizinische Anwendungen, ist es notwendig, auch noch kleinste Mengen von Radionukliden hochgenau zu bestimmen. Eingeladen von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) treffen sich vom 22. bis 26. September 2008 Wissenschaftler aus 27 Ländern zum Austausch über neue Mess- und Analyseverfahren und deren Anwendungsmöglichkeiten: Es ist die „5th International Conference on Radionuclide Metrology Low-Level Radioactivity Measurement Techniques“.

Die internationale Konferenz findet bereits zum fünften Mal statt und bündelt umfassende Messkompetenz: Die rund 110 Teilnehmer vertreten nationale Metrologieinstitute, wie beispielsweise die PTB, Universitäten, Forschungszentren und Radioaktivitäts-Messlaboratorien aus 21 europäischen Ländern, Australien, Israel, Korea, Neuseeland, Taiwan und den USA. Der gegenseitige Austausch über neueste Mess-, Analyse- und Kalibrierverfahren sowie nationale und internationale Vergleiche sind wichtige Bestandteile, um die Qualität von Radioaktivitätsmessungen immer weiter zu verbessern. Vereinfacht gesagt geht es darum, auch noch geringste Mengen von Radionukliden mit Aktivitäten bis in den Millibecquerel-Bereich in sehr kleinen Proben exakt zu bestimmen.

Die Organisation der Veranstaltung liegt in den Händen des PTB-Fachbereichs Radioaktivität unter der Leitung von Dr. Dirk Arnold. Wissenschaftler der PTB tragen auch inhaltlich mit drei Vorträgen zur Konferenz bei: Dr. Annette Röttger wird die neue Thoron-Folgeprodukt-Kammer erläutern, die zusätzlich zur bereits bestehenden Radon-Kammer in diesem Jahr ihren Betrieb aufgenommen hat. Seitdem können sowohl Radon-220 als auch Thoron (Radon-222) und deren Folgeprodukte zuverlässig bestimmt und Messgeräte mit einer weltweit einmaligen Genauigkeit kalibriert werden. Somit steht nun erstmals die messtechnische Grundlage zur Verfügung, um den Einfluss von Thoron und dessen Folgeprodukten auf den Menschen genau zu untersuchen.

Bereits seit siebzehn Jahren betreibt die PTB ein Untertagelaboratorium für Dosimetrie und Spektrometrie (UDO). Das in 490 Meter Tiefe in Steinsalz gelegene UDO Labor zeichnet sich durch eine extrem niedrige Umgebungsstrahlung, eine moderate Radon-Aktivitätskonzentration in der Luft und eine gegenüber der Oberfläche um mehr als vier Größenordnungen reduzierte Myonenflussdichte aus. Diese Voraussetzungen für „low-level“-Messungen sind einzigartig in Deutschland. Dr. Stefan Neumaier erläutert in seinem Beitrag, welche zusätzlichen Maßnahmen die PTB ergriffen hat, um die Hintergrundstrahlung für besonders empfindliche Detektorsysteme noch weiter zu minimieren. UDO ist eines von 12 europäischen Untergrundlaboratorien, deren Betreiber sich unter dem Namen CELLAR (Collaboration of European Low-level Underground Laboratories) zu einem Netzwerk zusammengeschlossen haben, um Anwendern den Zugang zu Untergrundlaboratorien zu erleichtern sowie die Entwicklung neuer Messmethoden und die Suche nach weiteren Anwendungen für untergrundarme Gammaspektrometriesysteme gezielt zu fördern.

Ein dritter Beitrag widmet sich dem Vergleich verschiedener Monte-Carlo-Simulationen auf dem Gebiet der Gammapektrometrie. Diese Simulationen sind unter anderem nützlich zur Ermittlung der Selbstabsorption in einer ausgedehnten Umweltprobe und zur Berechnung der Koinzidenzsummation für Messungen von Kaskadenstrahlern in Nahgeometrie. Sie ergänzen experimentelle Messungen, die allein zur Kalibrierung von gammaspektrometrischen Systemen nicht ausreichen. Wissenschaftler der PTB und der Universität in Bukarest, die bereits auf eine 15-jährige Kooperation zurückblicken, stellen dar, in welcher Weise verschiedene Monte-Carlo-Simulationen voneinander abweichen.

Ansprechpartner in der PTB:
Dr. Dirk Arnold, Fachbereich 6.1 Radioaktivität. Tel. (0531) 592- 6100, E-Mail: Dirk.Arnold@ptb.de
Dr. Annette Röttger, Arbeitsgruppe 6.13 Radon-Messtechnik, Tel. (0531) 592-6130, E-Mail: Annette.Roettger@ptb.de

Dr. Stefan Neumaier, Arbeitsgruppe 6.32 Strahlenschutz, Tel. (0531) 592-6320, E-Mail: Stefan.Neumaier@ptb.de

Konferenz-Informationen im Internet:
http://www.ptb.de/ICRM-LLRMT/
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