Analytik
Radioaktive Isotope
In der Umweltanalytik finden verschiedenste radioaktive Isotopensysteme Anwendung:
| Isotop | Medium | Methode |
| 3H | Wasser (H2O), Methan (CH4) | LSC |
| 14C |
Wasser (DIC, DOC), Gas (CH4, CO2), Biomasse, Lebensmittelinhaltsstoffe, alkoholische Getränke), Sekundärrohstoffe (biogener Anteil) |
LSC oder Ams |
| 85Kr | Wasser | Low-Level-Proportionalzählrohr |
| 39Ar | Wasser | Low-Level-Proportionalzählrohr |
| 81Kr | Wasser | ATTA |
| 36Cl | Wasser | AMS |
| 222Rn |
Wasser, Bodengas, Raumluft |
γ-Spektrometrie, Orts- und Personendosimeter |
| 223Ra, 224Ra, 226Ra, 228Ra | Wasser, Feststoff | α- und γ-Spektrometrie sowie β-/γ-Koinzidenzpektrometrie |
| 210Pb | Wasser, Feststoff | LSC |
| 210Po | Wasser, Feststoff | α-Spektrometrie |
| 234U, 235U, 238U | Wasser, Feststoff | α- und γ-Spektrometrie, ICP-MS |
| 227Th, 228Th, 230Th, 232Th | Wasser, Feststoff | α- und γ-Spektrometrie , ICP-MS |
| 134Cs, 137Cs | Wasser, Feststoff, Lebensmittel | γ-Spektrometrie |
| 131I, 129I | Wasser, Feststoff, Lebensmittel | LSC |
| 90Sr | Wasser, Feststoff, Lebensmittel | β-Spektrometrie |
| 40K, 60Co etc. | Feststoff | γ-Spektrometrie |
Für die Bewertung der radioaktiven Belastung von Wasser für den menschlichen Gebrauch wird die so genannte Richtdosis bzw. früher die Gesamtrichtdosis ermittelt.
Bestimmung von Tritium (3H) in Wasser
Präparationsverfahren: Die Bestimmung von natürlichen, in Grundwässern vorhandenen Tritiumgehalten erfordert eine Anreicherung der Probe. Diese erfolgt über elektrolytische Zersetzung. Der Anreicherungsgrad beträgt etwa 20.
Messverfahren: Die Messung der Tritiumaktivität in einer Wasserprobe erfolgt nach Zugabe einer Szintillatorlösung in einem gegen kosmische Strahlung abgeschirmten Messraum mit Flüssigkeitszintillationszählern (Liquidscintillation-counter / LSC der Fa. Packard-Instruments). Der für den jeweilig analysierten Probensatz zu berücksichtigende Zählungswirkungsgrad und Zähluntergrund wird über Standardproben ermittelt (jeweils interne Kalibrierung an extra angesetzten Standard- und Nullproben).
Bezeichnung des Messverfahrens: Elektrolytische Anreicherung mit Flüssigkeitsszintillationszählung
Nachweisgrenze: 0,2 bis 0,6 TU (0,07 Bq/L)
Bestimmung von Krypton-85 (85Kr)
Präparationsverfahren: Zur Bestimmung von gelöstem 85Kr in Grundwässern werden etwa 1 m3 Wasser unter Luftabschluss in einer Vacuumextraktionsanlage vor Ort entgast und das so gewonnene Gasgemisch im Labor in seine Bestandteile zerlegt. Danach wird das darin enthaltene Krypton (ca. 80 µL) separiert und gereinigt.
Messverfahren: Die Messung der 85Kr-Aktivität in der gereinigten Kryptonfraktion erfolgt unter Zugabe eines Stoffgases, meistens Methan, in einem Proportionalzählrohr in einer gegen kosmische Strahlung passiv abgeschirmten Messkammer, die zusätzlich mit einer aktiven Abschirmung versehen wurde. Der für die Proben zu berücksichtigende Zählwirkungsgrad und Nulleffekt wird über Standardproben bzw. Nullproben regelmäßig ermittelt.
Bezeichnung des Messverfahrens: Messung der Aktivität mittels eines Hochdruckproportionalzählrohres
Nachweisgrenze: 0,1 bis 0,5 dpm/mL Krypton
Gemäß der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) in der Fassung vom 18.11.2015 ist eine radiologische Bewertung von Wasser für den menschlichen Gebrauch über die Ermittlung der Richtdosis vorgesehen.
Die Richtdosis beinhaltet eine Abschätzung der jährlichen Strahlendosis, die durch den Verzehr an Trinkwasser resultiert. Der Parameter Dosis (angegeben in Sievert, Sv), wird im Strahlenschutz als Maß für die Strahlenexposition zur Bewertung der Schädigung des menschlichen Körpers durch radioaktive Strahlung verwendet. Als effektive Dosis wird die mit der unterschiedlichen Strahlenempfindlichkeit des menschlichen Gewebes gewichtete Dosis bezeichnet.
Entsprechend den Empfehlungen der WHO, den Vorgaben der EU-Trinkwasserrichtlinie und der TrinkwV2001 wird hinsichtlich der strahlenbiologischen Wirkung nur die Altersgruppe der „Erwachsenen“ (> 17 Jahre) berücksichtigt. Berechnungsgrundlage sind die gemessenen Radionuklidgehalte in Wasserproben sowie die effektiven Dosiskoeffizienten des Bundesanzeigers BAnz. Nr. 160a und Nr. 160b vom 28. August 2001.
Für die mit der Aufnahme von Wasser verbundene Strahlenexposition wird in der aktuellen Fassung der Trinkwasserverordnung eine vergleichsweise niedrige Richtdosis von 0,1 mSv pro Jahr festgelegt, was in Übereinstimmung mit der Empfehlung der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und der EU-Trinkwasserrichtlinie ist. Für die konsumierte Wasseraufnahme sind für die Altersgruppe der Erwachsenen 730 L Trinkwasser pro Jahr anzusetzen.
Die Ermittlung der Richtdosis erfolgt über die Bestimmung der Aktivitätskonzentrationen der Isotope des Radiums (Radium-226 und Radium-228), des Urans (Uran-234 und Uran-238) sowie der Radonzerfallsprodukte Blei-210 und Polonium-210.
Im Verdachtsfalle sind weitere natürliche und künstliche Radionuklide zu untersuchen.
Weitere Informationen zur radioaktiven Belastung in Trinkwasser finden Sie hier.
Informationen zu Möglichkeiten der Reduzierung von radioaktiven Belastungen erhalten Sie hier.