Untersuchung der Anforderungen an Strahlungsmessgeräte und Messmethodik gemäß StrlSchV und untergesetzlichem Regelwerk für den Bereich der Freigabe sowie Betrachtung der im Bereich der Freigabe eingesetzten Messtechnologien einschließlich deren Eignung

Abstract

Mit Hilfe der in der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) geregelten Freigabe können unter klar definierten Voraussetzungen radioaktive Stoffe und Gegenstände als nicht radioaktive Stoffe verwendet, verwertet, beseitigt, innegehalten oder an Dritte weiterge-geben werden. Die Freigabe ist ein Verwaltungsakt, mit dessen Hilfe diese radioaktiven Stoffe und Gegenstände aus dem Geltungsbereich des Atom- und Strahlenschutzgesetz entlassen werden. In der Praxis wird zwischen der uneingeschränkten Freigabe und der spezifischen Frei-gabe unterschieden. Zudem besteht auch die Möglichkeit der Freigabe im Einzelfall, auf die in der Praxis bis dato aber nur selten zurückgegriffen wurde bzw. wird. Für die ein-zelnen Freigabepfade sind in der StrlSchV massen- bzw. flächenspezifische Aktivitäts-werte (Freigabewerte) für eine Vielzahl an Radioisotopen hinterlegt. Der Nachweis der Einhaltung der Freigabewerte ist anhand von Messungen (Entscheidungsmessungen) zu erbringen, für die auf unterschiedliche Messverfahren zurückgegriffen wird. Der vorliegende Bericht setzt sich mit zwei Kernthemen auseinander:

Regulatorische Anforderungen an Strahlungsmessgeräte, die für Messungen im Rahmen der Freigabe Anwendung finden Betrachtung von Messverfahren für den Radioaktivitätsnachweis und zur Bestim-mung von Materialzusammensetzungen

Hierzu wurden zunächst Dokumente des kerntechnischen Regelwerks gesichtet und messtechnische Anforderungen identifiziert. Zwischen den Dokumenten gibt es eine Vielzahl an Querverweisen, die nicht in allen Fällen als solche zu erkennen sind. Von wesentlicher Bedeutung sind hierbei die StrlSchV sowie die Normenreihen DIN 25457 und DIN EN ISO 11929. Die eher als generisch einzustufenden Anforderungen der StrlSchV wurden anschließend mit den detaillierten Anforderungen der DIN 25457 auf Kompatibilität verglichen. Grundsätzlich konnten hierbei keine bedeutsamen Unstimmig-keiten erkannt werden. Durch die Auseinandersetzung wurden vereinzelte Verbesserungsmöglichkeiten identifiziert, hierzu gehören beispielsweise detailliertere Darle-gungen der Anforderungen an innovative Messverfahren bzw. Messgeräte. Bei den betrachteten Aktivitätsmessverfahren hat sich gezeigt, dass für Freimessungen häufig auf die Gammaspektrometrie, das Oberflächenkontaminationsmessverfahren sowie das Gesamt-Gamma-Aktivitätsmessverfahren zurückgegriffen wird. Weitere Messverfahren werden bei Bedarf für Entscheidungsmessungen oder für Voruntersuchungen eingesetzt. Zudem gibt es eine dritte Kategorie an Messverfahren, die sowohl für Freimessungen als auch für Voruntersuchungen nur in wohlbegründeten Einzelfällen genutzt werden. Hierzu gehören beispielsweise massenspektrometrische Messverfahren. Darüber hinaus wurden exemplarisch einige Messgeräte herausgegriffen und deren praktische Nutzbarkeit (z. B. für Entscheidungsmessungen) anhand von Betriebsparametern illustriert. Zudem wurden innovative Messgeräte betrachtet und Faktoren identifiziert, die die Entwicklung innovativer Messverfahren bzw. Messgeräte motivieren. By means of clearance as specified in the Radiation Protection Ordinance (StrlSchV), low-level radioactive substances and objects can be used, recycled, disposed of, held or passed on to third parties as non-radioactive substances under clearly defined conditions. Clearance is an administrative act allowing to release these low-level radioactive substances and objects from the scope of the Atomic Energy Act and the Radiation Protection Act. In practice, a distinction is made between unrestricted clearance and specific clearance. The StrlSchV contains mass- and area-specific activity values (clearance values) for a large number of radioisotopes for unrestricted and specific clearance. Proof of compliance with the clearance values must be provided by means of measurements (decision measurements), for which different measurement approaches are used. This report addresses two key topics:

Regulatory requirements for radiation measuring devices used for measurements within the scope of clearance Review of measurement approaches for the detection of radioactivity and for the determination of material compositions

To this purpose, documents of the nuclear regulatory framework were reviewed and measurement requirements identified. There is a large number of cross-references between the documents, which are not always recognizable as such. The StrlSchV, DIN 25457 and DIN EN ISO 11929 are of key importance in this regard. The requirements of the StrlSchV, which can be classified as rather generic, were then compared with the detailed requirements provided in DIN 25457 for compatibility. In principle, no significant inconsistencies were identified. In addition, some opportunities for improvement were identified, including, for example, a more detailed description of the requirements for innovative measurement methods and measuring devices. With regard to the activity measurement approaches considered, it has been shown that the majority of decision measurements are carried out using three measurement methods. These include gamma-ray spectrometry, the surface contamination measurement method and the total gamma activity measurement method. Further measurement approaches are used for decision measurements or preliminary investigations as necessary. There is also a third category of measurement approaches that are only used IV for both decision measurements and preliminary investigations in well justified cases. These include, for example, mass spectrometric measurement methods. In addition, some measuring devices were selected as examples and their practical usability (e.g. for decision measurements) was illustrated based on operating parameters. Innovative measuring devices were also considered, and factors were identified that motivate the development of innovative measuring methods and devices.