Untersuchung der Eignung von In-situ-Gammaspektrometern für den Nachweis inkorporierter gammastrahlender Radionuklide in nuklearen Notfallsituationen

Im Rahmen des Vorhabens wurden ein elektrisch gekühlter, portabler Reinstgermanium (HPGe)-Detektor und eine Lanthanbromid (LaBr3)-Messsonde für diesen Anwendungsbereich an einem Ziegelphantom getestet.

Für die Bestückung des Phantoms wurden mehr als 1.400 Stabquellen mit den Radionukliden Na-22, Na-24, Se-75, Mo-99/Tc-99m, Cs-137, Tm-170 und Hg-197 mit Aktivitäten zwischen fünf kBq und 90 kBq je Stab bei einer maximalen Toleranz von fünf Prozent je Radionuklid hergestellt. Diese decken mit ihren charakteristischen Gamma-Linien einen Energiebereich von 84 keV bis 2.754 keV ab. Mit jedem dieser sieben Radionuklide wurden Kalibriermessungen mit dem St. Petersburger Ziegelphantom in den beiden Größen P4 und P5 für jeweils drei unterschiedliche Messgeometrien und vier unterschiedliche Aktivitätsniveaus durchgeführt und Effektivitätskurven bestimmt.

Ergänzend wurden die Nachweis- und Erkennungsgrenzen nach DIN ISO 11929 für die Radionuklide Na-22, Mn-54, Fe-59, Co-57, Co-60, As-73, Se-75, Mo 99/Tc 99m, Sn-113/In-113m, I-131, Cs-134, Cs-137, Ba-133, Ir-192, Tl-204 und Am 241 berechnet. Die Nachweisgrenzen liegen im Bereich zwischen 1 kBq und 90 kBq, abhängig von der Phantomgröße und dem jeweiligen Radionuklid. Zusätzlich wurden die Grenzen des Einsatzes eines Portalmonitors und einer Dosisleistungsmessonde für den Anwendungsbereich aufgezeigt.