umwelt-online: Kontaminationskontrolle beim Verlassen eines Kontrollbereichs (3)

zurück

1 Kontaminationskontrolle bei Tc-99m

Technetium-99m ist ein reiner Photonenstrahler mit einer dominierenden Gammakomponente E_γ = 141 keV (89 %). Dieses Radionuklid wird nahezu ausschließlich für nuklearmedizinische Untersuchungen verwendet. Kontaminationen erfolgen überwiegend im Bereich der Hände. Zur Kontaminationskontrolle wird ein handelsübliches stationäres Kontaminationsmessgerät mit Xenonzählrohr verwendet, in vorliegendem Beispiel mit linearem Ratemeter ohne Nulleffektsubtraktion. Eine Alarmschwelle ist nicht vorgesehen; die Entscheidung über eine Überschreitung der Alarmschwelle wird durch Ablesen der angezeigten Impulsrate getroffen.

DerWert der Oberflächenkontamination beträgt O_Tc-90m = 10 Bq cm²

Zur Vorbereitung der Kontaminationskontrolle ist gemäß Anlage 2 Diagramm 1 der Empfehlung zu verfahren.

Schritt 1: Auswahl der repräsentativen Messfläche (Abschnitt 2.2.1)

Repräsentative Messfläche sind die Hände.

Schritt 2: Ermittlung des Nulleffektes (Abschnitt 2.1.2.2)

Die Zeitkonstante des Kontaminationsmessgerätes beträgt τ = 3 s. Als Messzeit für die Ermittlung der Nulleffektzählrate wird das Zehnfache der Zeitkonstante gewählt; die Messzeit des Nulleffektes beträgt t = 30 s. Die Nulleffektzählrate von n₀ = 20 s^-1 wird durch Ablesung am Ratemeter ermittelt.

Schritt 3: Messung mit Prüfstrahler (Abschnitt 2.1.2.3)

In diesem und den nachfolgenden Schritten wird geprüft, ob das gewählte Kontaminationsmessgerät in Verbindung mit einem geeigneten Prüfstrahler den Messanforderungen gerecht wird.

Zum Nachweis eines Photonenstrahlers wie Tc-99m ist ein Xenonzählrohr geeignet; als Prüfstrahler wird die Verwendung von Sr-90/Y-90 empfohlen. Das Oberflächenansprechvermögen. eines Xenonzählrohres bei einem Sr-90/Y-90-Prüfstrahler beträgt gemäß Herstellerangabe S = 20 s^-1 Bq^-1 cm².

Schritt 4: Ermittlung der "kleinsten nachweisbaren Kontamination" (Abschnitt 2.1.2.4)

Für die vorliegende Messanordnung und einen Sr-90/Y-90-Prüfstrahler wird nach Formel (4) als kleinste nachweisbare Kontamination errechnet:

Schritt 5: Geeignet im Sinne des Abschnitts 2.1.1?

Das vorgesehene Messgerät ist im Sinne des Abschnitts 2.1.1 geeignet. Eine flächenbezogene Sr-90/Y-90-Aktivität von 10 Bq cm², die dem Wert der Oberflächenkontamination des im Prüfstrahler verwendeten Radionuklids entspricht, ist mit der im Routinebetrieb eingestellten Zeitkonstante τ = 3 s nachweisbar, denn

k_2min= 0,4 Bq cm^-2 < 10 Bq cm^-2

Schritt 6: Schwer nachweisbares Radionuklid? (Abschnitt 3.2.4)

Sofern keine Angaben des Herstellers über die Nachweisgrenzen des Messgerätes für die interessierenden Radionuklide vorliegen, ist zu prüfen, ob diese schwer nachweisbar sind.

Im vorliegenden Fall wird dazu das mindestens erforderliche Oberflächenansprechvermögen S_min des Kontaminationsmessgerätes zum Nachweis einer flächenbezogenen Tc-99m-Aktivität in Höhe des Wertes der Oberflächenkontamination O_Tc-99m = 10 Bq cm^-2

• bei einer Nulleffektzählrate in der für den Xenon-Detektor zutreffenden Betriebsart (α +β) von n₀= 20 s^-1
• und einer Zeitkonstante von τ = 3 s

gemäß Formel (5) errechnet

Das in der Praxis erreichbare Oberflächenansprechvermögen des Kontaminationsmessgerätes bei Tc-90m beträgt nach Tabelle A: S(α +β) = 1,3 s^-1 Bq^-1 cm². (Die Werte in Tabelle a gelten für Großflächenproportionalzählrohre mit Kohlenwasserstoffen als Zählgas; das Oberflächenansprechvermögen eines Xenonzählrohres für Tc-99m ist etwas günstiger als in der Tabelle angegeben.)

S(α +β) = 1,3 s^-1 Bq^-1 cm²> S_min = 0,9 s^-1 Bq^-1 cm²

Tc-99m ist ein Radionuklid mit ausreichend guter Nachweisbarkeit. Da Tc-99m ein Radionuklid mit ausreichend guter Nachweisbarkeit ist, können die Schritte 7 und 8 entfallen.

Schritt 9: Alarmschwelle einstellen (Abschnitt 2.1.3)

Das vorgesehene stationäre Kontaminationsmessgerät besitzt keine einstellbare Alarmschwelle. Als Überschreitung der Alarmschwelle gilt die Anzeige von Messwerten größer

Der Messwert n_alarm ist ein Maß für das minimale Ansprechvermögen des Messgerätes unter den gegebenen Messbedingungen. Der Wert der Oberflächenkontamination O_Tc-99m für das zu kontrollierende Objekt (im vorliegenden Fall die Hände) ist eingehalten, wenn das Kontaminationsmessgerät eine Zählrate von

Z = n₀ + (O_Tc-99m ⋅ S) = 20 s^-1 + (10 Bq cm^-2 ⋅ 1,3 s^-1 Bq^-1 cm²) = 33 s^-1

nicht überschreitet.

2 Kontaminationskontrolle bei Pu-239/241

Bei der Kontaminationskontrolle ist ein Radionuklidgemisch, bestehend aus Plutonium-239 und Plutonium-241, nachzuweisen; das Aktivitätsverhältnis von Pu-239 zu Pu-241 betrage 1:10. Pu-239 ist ein energiereicher Alphastrahler mit E_a > 5 MeV; Pu-241 hingegen emittiert eine sein weiche Betastrahlung mit einer mittleren Energie von E_β