3 Messgeräte sammeln Aerosole und gasförmiges Iod aus der Luft und messen am Filter. ENVIRO AIR und ENVIRO NAUTA messen die Gammastrahlung am Ort, aus der Luft und unter Wasser.
Eine Luftaktivitätsmessung braucht das angesaugte Volumen und einen Wirkungsgrad für die Messgeometrie. Zu jeder Zahl gehören Unsicherheit, Erkennungsgrenze und Nachweisgrenze. Die folgenden 4 Grundsätze gelten für die 3 Messgeräte mit Filter.
Iod-131 strahlt bei 364,489 keV. Die stärkste Linie des Radonfolgeprodukts Blei-214 liegt bei 351,932 keV, also 12,56 keV daneben. Im Filterspektrum ist sie die stärkste Linie im Bereich der Iodlinie. Die Trennung der beiden Linien im Detektor bestimmt die Nachweisgrenze.
| Detektor | FWHM bei 364 keV | Abstand geteilt durch FWHM |
|---|---|---|
| NaI(Tl), Natriumiodid | rund 34 keV | 0,37, ein verschmolzener Peak |
| CeBr₃, Ceriumbromid | rund 16 keV | 0,79, stabile Entfaltung |
| HPGe, Germanium | rund 1,05 keV | rund 12, vollständig getrennt |
FWHM: Halbwertsbreite. Abstand der Linien 12,56 keV.
Die Messgeräte ziehen den Radonanteil über die zweite Linie desselben Nuklids ab. Blei-214 strahlt auch bei 295,2 keV. Diese Linie steht zur Linie bei 351,9 keV im festen Verhältnis 1,933.
Das Verhältnis folgt aus dem Zerfallsschema. Es driftet nicht mit dem Wetter, der Radonkonzentration oder dem Alter der Luft.
| Kompensationsweg | Arbeitsweise | Belastbarkeit |
|---|---|---|
| Trapezverfahren | 2 empirische Seitenfenster | schwach am Rand des Auswertefensters |
| Bezug auf Wismut-214 | Ein anderes Nuklid als Bezug | das Gleichgewicht driftet |
| Blei-214 bei 295,2 keV | Dasselbe Nuklid, festes Verhältnis 1,933 | zeitlich unveränderlich |
Die Messgeräte nutzen den dritten Weg. Die Station Iod nennt neben jedem Iodwert den abgezogenen Anteil im Fenster bei 364 keV.
Die 3 Messgeräte sammeln die Probe aus der Luft am Filter. Sie unterscheiden sich in Aufstellort, Wartungsabstand und Messaufgabe.
| Messgerät | Aufstellung und Messaufgabe | Kennwerte |
|---|---|---|
| ENVIRO GO | Fahrbar. Eine Person bringt das Messgerät in Stellung. Aerosole, gasförmiges Iod, Alpha, Beta und Gammaspektrometrie in einem Gehäuse. Für Einsatz, Rückbau und Messkampagnen. | Masse 150 bis 170 kg Durchfluss 1 bis 6 m³/h Cs-137 in 24 h: 8,0 bis 60 mBq/m³ |
| ENVIRO Station Aerosol | Begehbare Messkabine mit Magazin für 60 Filter. Die Station legt jeden Tag einen frischen Filter ein und läuft 2 Monate ohne Besuch. Alpha, Beta und Gammaspektrometrie am Filter. | Standzeit 60 Tage Durchfluss 6,0 m³/h Cs-137 in 24 h: 5,0 bis 25 mBq/m³ |
| ENVIRO Station Iod | Messkabine. Misst Iod-131 in der Luft. Vorfilter und TEDA-Kartusche im Wechsler, getrennt gezählt. Detektor aus Ceriumbromid. Ein Besuch im Jahr. | Kartusche 2 Monate Detektor CeBr₃ 2″ × 2″ I-131 in 24 h: 40 mBq/m³ |
Nachweisgrenzen nach ISO 11929 bei 95 % und einem Radonpegel von 40 Bq/m³ in der Luft. Beim ENVIRO GO und bei der Station Aerosol nennt der Bereich die Ausführung mit Szintillator und die Ausführung mit Germanium. Zur Herkunft der Werte siehe Abschnitt „Stand der Entwicklung“.
Die Messgeräte decken feste Messpunkte, Anlagenumfeld, mobile Einsätze und abgelegene Standorte ab.
Die Messgeräte nutzen dieselbe Auswertung, dieselbe Bediensoftware und dieselben Datenwege. Die Rechenwege für alle Ergebnisse sind gleich.
Der Faktor 2 berücksichtigt die gleichzeitige Probenahme und Zählung. Der Filter füllt sich erst während der Messung. Bei gleichbleibender Konzentration liegt die mittlere Aktivität auf dem Filter bei der Hälfte des Endwerts. Ohne den Faktor 2 ergibt die Rechnung eine Nachweisgrenze, die im Feld nicht erreichbar ist.
Bei einer Iodmessung ist B der Rest nach dem Radonabzug und nicht die Zählstatistik eines leeren Detektors. Der Radonabzug bestimmt darum die Nachweisgrenze für Iod-131.
Das Volumen wächst mit der Sammelzeit: V = Q · t bei konstantem Durchfluss Q. Die Zeit t steht damit zweimal im Nenner. Wenn der Untergrund gering ist, dann sinkt die Nachweisgrenze mit 1/t².
Wenn der Untergrund überwiegt, dann wächst B proportional zu t. Die Nachweisgrenze sinkt in diesem Fall mit 1/t1,5. Beide Fälle gelten für ein langlebiges Nuklid bei gleichbleibender Konzentration. Für Iod-131 begrenzt der Zerfall mit 8,02 Tagen Halbwertszeit den Gewinn bei langen Messzeiten.
Die Abhängigkeit mit 1/t² und 1/t1,5 gilt für Sammelzeit gleich Zählzeit. Die Taktspannen in den Tabellen der Stationen sind eine Näherung für das Zählfenster bei voller Belegung. Dort wächst das Volumen nicht mit der Zählzeit. Die Spannen folgen darum aus 1/t und 1/√t.
Ein kompaktes Modell mit 2 verdeckten Schichten (64 und 32 Neuronen) koppelt 4 Hauptkomponenten des Spektrums mit Druck, Feuchte, Temperatur und einem Radonstellvertreter. Gegenüber einer festen Grundlinie sinkt der mittlere quadratische Fehler der Untergrundschätzung um 35 bis 50 %. Die gemeldeten Werte nach ISO 11929 rechnet die Software klassisch.
Vollständigkeit der Eingangsgrößen, Verteilungsdrift über einen Kolmogorow-Smirnow-Test, Streubreite über 50 Durchläufe, physikalische Schranken und Bestätigung durch den Vorgesetzten. Jede Stufe hat einen definierten Rückfall auf die klassische Auswertung. Das Prüfprotokoll hält jede Entscheidung fest.
Bildschirm 1920 × 1080, Bedienflächen mindestens 20 mm, mit Handschuh bedienbar. 3 Rollen und 11 einzeln vergebbare Rechte. Das Prüfprotokoll erfasst jede Handlung, die ein Ergebnis berührt. Für die begutachtende Stelle ist ein Lesezugang vorhanden.
Rohdaten im Raster von 2 Minuten, Bericht alle 10 Minuten, beide Werte einstellbar. Die Stationen halten zusätzlich einen Ringspeicher über mindestens 3 Jahre. Bei einem Verbindungsabbruch gehen keine Daten verloren. Das Messgerät überträgt die Daten nach, sobald die Verbindung wieder steht. Der verschlüsselte USB-Stick dient als Übergabekopie, nie als Original.
ENVIRO AIR und ENVIRO NAUTA messen die Gammastrahlung am Ort. Sie ziehen keine Luft durch einen Filter. ENVIRO AIR misst aus der Luft, ENVIRO NAUTA unter Wasser.
| Messgerät | Einsatz | Merkmale |
|---|---|---|
| ENVIRO AIR | Luft und Fahrzeug. Gammaspektrometrie als Drohnenlast, im Fahrzeug oder ortsfest. Für Übersicht und Kartierung über Fläche. | Kartierung mit Ortsdaten Detektor frei wählbar, Vielkanalanalysator an Bord Keine Probenahme, kein Ergebnis in Bq/m³ |
| ENVIRO NAUTA | Unter Wasser. Gammaspektrometrie in situ, in Süß- und Meerwasser, ohne Probenahme an Land. | Einsatztiefe bis 100 m Datenhaltung an Bord bis 5 Jahre Leistungsaufnahme unter 2 W Detektor frei wählbar, Vielkanalanalysator an Bord |
Für ENVIRO AIR und ENVIRO NAUTA liegt kein Datenblatt vor. Die Angaben zu diesen beiden Messgeräten sind weder durch eine Messung noch durch ein Datenblatt bestätigt. Die Seiten nennen darum keine Nachweisgrenzen.
Die Messketten sind noch nicht typgeprüft.
Das ENVIRO GO ist noch nicht gebaut. Die Messkabinen der beiden Stationen sind in dieser Bauart gebaut. Die Fotos auf dieser Seite zeigen sie.
Jede Leistungsangabe zu ENVIRO GO und zu den beiden Stationen ist ein Auslegungswert oder ein Erfahrungswert aus vergleichbaren Systemen. Detektorwerte stammen aus den Datenblättern der Bauteilhersteller. Die Angaben zu ENVIRO AIR und ENVIRO NAUTA sind nicht bestätigt.
Die Auslegung folgt IEC 60761-1, -2 und -4, IEC 61171, ISO 2889, ISO 18417 und ISO 11929. Die Angabe „geprüft nach“ steht erst nach bestandener Typprüfung. Profectronics nennt Konformität nur mit Nachweis. Für die CE-Kennzeichnung nach EN 61326 und EN 61010 prüft ein externes Prüfhaus.
Für eine Anfrage zu Messgeräten genügen 5 Angaben. Ein Lastenheft hilft, ist aber keine Voraussetzung.
