(GRS 506) Freigabekonzepte einer neuen Strahlenschutzverordnung nach Euratom-Grundnormen 2013 in der Anwendung

Autor: 
A. Artmann, H. Eberhardt, A. Filby, M.-T. Hussels, M. Johnen, H. Seher, H. Thielen, T. Weyand
Jahr: 
2020

Im Rahmen des Forschungsvorhabens 4717E03510 erfolgte eine Bestandsaufnahme aller der Freigabe in der Strahlenschutzverordnung zugrunde liegender radiologischer Modelle, ihrer Szenarien, Expositionspfade und Parameter. Es wurde gezeigt, dass die in der Strahlenschutzverordnung StrlSchV (2017) angegebenen Freigabewerte in den Spalten 5, 6, 7, 9a-d, 10 und 10a weitestgehend konsistent mit jenen in der recherchierten Literatur sind. Bezüglich der Spalte 8 der StrlSchV (2017) konnten die zunächst beobachteten Abweichungen zwischen den Literaturwerten und jenen in der StrlSchV (2017) größtenteils aufgeklärt werden.

In einem nächsten Schritt wurden die Randbedingungen der Modelle für die Berechnung der Freigabewerte in der StrlSchV (2017) identifiziert, deren Herkunft recherchiert und beschrieben. Es hat sich gezeigt, dass die Angaben hinsichtlich der Modell-Randbedingungen größtenteils plausibel sind und eine inhaltliche Konsistenz besteht.

Aufbauend auf den vorgenannten Erkenntnissen wurden die wesentlichen Modellparameter der radiologischen Modelle zur Berechnung der Freigabewerte identifiziert und deren Variationsbandbreite diskutiert.

Den in der aktuellen Strahlenschutzverordnung StrlSchV (2018) festgelegten Freigabewerten liegen „generalisierte“ Expositionszenarien zugrunde, welche eine große Bandbreite an Expositionssituationen darstellen. Für eine Auswahl an Nukliden wurde neben der üblichen deterministischen Berechnung aus den gegebenen (realistischen und unwahrscheinlichen) Parameterwerten auch ein probabilistischer Ansatz beruhend auf Parameterverteilungen untersucht.

Für ausgewählte Szenarien wurden weiterhin Berechnungen von Freigabewerten mittels frei erhältlichen Rechencodes durchgeführt. Die Plausibilität der Ergebnisse wurde durch Vergleichsrechnungen anderer Organisationen überprüft (Benchmarking). In diesem Zusammenhang wurde gezeigt, dass mit zwei in der GRS eingesetzten Programmen die Dosiskoeffizienten für die Berechnung der äußeren Strahlenexposition bestimmt werden können. Für die Modellierung der Wasserausbreitung aus einer Deponie wurde seitens der GRS ein zusätzliches Programm eingesetzt. Der Vergleich der damit berechneten Werte mit denen von zwei etablierten Unternehmen verwendeten Modellen zeigt für die meisten Nuklide eine gute Übereinstimmung.

Weiterhin wurde das Programmsystem Atmosphärisches Radionuklid-Transport-Modell (ARTM) zur Berechnung der Ausbreitung und der Deposition freigesetzter luftgetragener radioaktiver Stoffe erstmals für die Berechnung von Freigabewerten eingesetzt. Im Szenario „Ingestion“ wurden mit ARTM deutlich niedrigere Freigabewerte berechnet als in der Literatur vorhanden. Auch das Öko-Institut kommt bei seinen Berechnungen zu einem ähnlichen Ergebnis. Mit Hilfe einer aktuellen Literaturquelle konnten die beobachteten Unterschiede in den Berechnungen aufgeklärt werden.