ENVIRO Station Iod
Eine Frage, gut beantwortet: wie viel Iod-131 in der Luft ist. Vorfilter und TEDA-Kartusche im Wechsler, getrennt gezählt, Radon über eine Konstante des Zerfallsschemas abgezogen.
Eine Messung, richtig gemacht
Diese Station ist bewusst die einfachere der beiden. Sie misst kein Aerosolspektrum und keine Alpha- oder Betaaktivität — sie beantwortet eine Frage, und die gründlich.
- Kabine
- ISO 10′ · rund 2,3 t
- Durchfluss
- 6,0 m³/h nominal
- Kartusche
- 2 Monate
- Vorrat an Bord
- ein Jahr
Drei Erscheinungsformen, ein Element
Sie verhalten sich nicht im Entferntesten gleich — und ein Verfahren, das nur eine von ihnen erfasst, misst nicht Iod, sondern einen Teil davon.
Physikalisch gebunden
Lagert sich an der Kohle an. Die Rückhaltung wird besser, je kälter das Bett ist.
Chemisch umgesetzt
Reagiert mit der TEDA-Imprägnierung. Die Rückhaltung wird besser, je wärmer es wird.
An Aerosol gebunden
Wird am Vorfilter gefangen und erreicht das Bett nie. Wird für sich gezählt.
Darum wird geheizt, nie gekühlt
Kühlen hilft dem elementaren Iod, schadet aber dem Methyliodid und erhöht die Feuchte am Bett. Wir machen das Gegenteil: das Bett läuft bei 50 bis 100 °C, wo die Rückhaltung für Methyliodid am besten ist, und die Probenahmestrecke bleibt über dem Taupunkt.
| Merkmal | Wie es gelöst ist | Warum |
|---|---|---|
| Geometrie | 50 bis 60 mm Durchmesser, Klasse CP-100 | passt auf jede 2″- und 3″-Detektorfläche |
| Rückhaltung | beheiztes Bett, 50 bis 100 °C | Praxis nach ISO 18417, besser für CH₃I |
| Zählung | Vorfilter und Kartusche getrennt | die beiden Erscheinungsformen bleiben getrennt |
Ein früherer Entwurf verwendete eine übergroße Kartusche mit 100 mm Durchmesser, um die geforderte Verweilzeit unmittelbar zu erreichen. Wir haben ihn verworfen: für diese Größe gibt es weder einen Detektor noch eine Laborgeometrie. Anschlussfähigkeit schlägt die elegantere Zahl.
Zwölfeinhalb Kiloelektronenvolt
Iod-131 strahlt bei 364,489 keV, Blei-214 bei 351,932 keV. Der Abstand beträgt 12,56 keV — und Blei-214 ist die stärkste Linie im gesamten natürlichen Untergrund. Auf einem Natriumiodid-Detektor kommen beide als ein Peak an, und dieser Peak besteht überwiegend aus Radon.
Abb. 1 — Trennung der beiden Linien bei drei Auflösungen, schematisch. Jede Kurve auf ihr eigenes Maximum bezogen.
| Detektor | FWHM bei 364 keV | Abstand geteilt durch FWHM |
|---|---|---|
| NaI(Tl) | rund 34 keV | 0,37 — ein verschmolzener Peak |
| CeBr₃ · unsere Wahl | rund 16 keV | 0,79 — stabile Entfaltung |
| HPGe | rund 1,05 keV | rund 12 — vollständig getrennt |
Warum nicht gleich Germanium: weil eine Station, die drei Monate unbeaufsichtigt in einer Kabine laufen soll, mit einem Szintillator besser bedient ist, der nie gekühlt werden muss. Germanium gibt es als Option in der Station Aerosol.
Wie wir das Radon abziehen
| Weg | Wie er arbeitet | Belastbarkeit |
|---|---|---|
| Trapezverfahren | Zwei 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, Verhältnis 1,933 | zeitlich unveränderlich |
Wir gehen den dritten Weg. Beide Linien stammen von Blei-214, ihr Intensitätsverhältnis ist damit durch das Zerfallsschema festgelegt. Es driftet nicht mit dem Wetter, nicht mit der Radonkonzentration und nicht mit dem Alter der Luft. Wie viel des 364-keV-Fensters abgezogen wurde, steht neben jedem Iodwert.
Sechs Stufen, zwei davon werden gezählt
Ansaugkopf
Rundum wirkend, mit Lamellen, beheizt gegen Vereisung.
Probenahmestrecke
Über dem Taupunkt beheizt, Kondensatabscheider am tiefsten Punkt.
Vorfilter — gezählt
Glasfaserscheibe. Hält das partikelgebundene Iod und die Radonfolgeprodukte.
Kartusche — gezählt
TEDA-Kohle, 50 bis 60 mm, beheiztes Bett. Standzeit zwei Monate.
Gebläse
Geregelt, hält 6,0 m³/h über die gesamte Standzeit.
Gaszähler
Volumen bezogen auf 0 °C und 1013 hPa.
Zwei Geometrien, zwei Antworten
Der Vorfilter wird in seiner eigenen Geometrie gezählt, die Kartusche in ihrer. Partikelgebundenes und gasförmiges Iod werden nie zusammengeworfen.
Zwei Monate kosten keine Empfindlichkeit
Die Kartusche bleibt zwei Monate im Strom, die gemeldeten Fenster reichen von einer Stunde bis zu einer Woche. Bei 8,02 Tagen Halbwertszeit sättigt sich die gesammelte Aktivität — altes Iod zerfällt weg.
Was die Station noch erkennt
Nach ISO 11929 bei 95 %, bei 6,0 m³/h, mit CeBr₃.
| Messstelle | 1 Stunde | 24 Stunden | Eine Woche |
|---|---|---|---|
| I-131 auf der Kartusche | 0,80 Bq/m³ | 40 mBq/m³ | 5,0 mBq/m³ |
| I-131 auf dem Vorfilter | 0,90 Bq/m³ | 45 mBq/m³ | 5,6 mBq/m³ |
Der Marktstandard liegt unter 1 Bq/m³ in einer Stunde; diese Grenze wird mit Reserve erreicht. Veröffentlichte Werte zum Vergleich: Thermo FHT 1700 mit 0,5 Bq/m³, MICASENSOR mIodine-101 unter 1 Bq/m³ in einer Stunde, GIHMM AMS02 mit 44 mBq/m³ in 24 Stunden. Eine Labormessung mit Germanium über eine Woche erreicht rund 3 mBq/m³.
Takt kauft Zeit, Integration kauft Empfindlichkeit
| Takt | I-131, ein Fenster | Wofür er taugt |
|---|---|---|
| 2 Minuten | 4 bis 24 Bq/m³ | Zustand von Wechsler und Durchfluss, Frühwarnung |
| 5 Minuten | 2,8 bis 10 Bq/m³ | Fahnenverfolgung im Ereignis |
| 10 Minuten | 2,0 bis 4,8 Bq/m³ | der Standardwert für die Meldung |
| 1 Stunde | 0,80 Bq/m³ · Auslegungswert | der Vergleichspunkt am Markt |
| 24 Stunden | 40 mBq/m³ · Auslegungswert | Überwachungsgrenze |
Unter zehn Minuten wird der Radonbezug unruhig — kurze Fenster zeigen das Atmen des Radons, nicht das Iod. Iod wird darum auf Fenstern ab zehn Minuten angegeben.
Der Emissionsgrad p beträgt 0,812 und ist der einfache Teil. Der schwierige ist B: bei einer Iodmessung ist der Untergrund nicht die Zählstatistik eines leeren Detektors, sondern der Rest nach dem Radonabzug. Deshalb steht der Kompensationsweg weiter oben so ausführlich da.
Dieselbe Kabine wie die Aerosolstation
Ein Gehäuse, ein Schrank, eine Ersatzteilliste. Wer beide Stationen betreibt, hält nur einen Satz Verschleißteile vor und schult sein Personal einmal.
- Kabine
- ISO 10′ · 2991 × 2438 × 2591 mm
- Masse
- rund 2,3 t
- Innen geregelt
- 5 bis 35 °C
- Anschlussleistung
- rund 0,6 kVA
Abb. 2 — Kabine mit geöffneter Tür. Dieselbe Bauart wie bei der Aerosolstation.
Wer hineinkommt, und wer davon erfährt
| Bereich | Wie es gelöst ist | Was gemeldet wird |
|---|---|---|
| Tür | Stahl, Dreipunktverriegelung, mechanischer Schlüssel als Rückfall | Zustand im Kopf jeder Bildschirmansicht |
| Zutritt | RFID-Ausweis und PIN an der Tür, rollenbasiert | jeder Zutritt im Prüfprotokoll |
| Türkontakt | Überwachter Reedkontakt mit Sabotagelinie | TÜR OFFEN im Meldestrom |
| Eingriff | Sabotagekontakte an Schrankfront und Dachluke | Alarm, entfernt innerhalb einer Minute |
| Klima | Offene Tür setzt die Klimatisierung aus | Hinweis, wenn länger offen als eingestellt |
Eine Station, die einmal im Jahr besucht wird, ist nur so gut wie ihre Tür. Die Bauteile sind Auslegungsstand und noch nicht ausgewählt.
Dieselbe Oberfläche wie in jedem ENVIRO-Gerät
Auf dem Bildschirm: Spektrum, angepasster Peak, Radonanteil und Grenzwert. Diese Station ergänzt das Wechslermodul und zeigt den Radonanteil neben jedem Iodwert.
Abb. 3 bis 5 — Bildschirmfotos aus der Software, aufgenommen am ENVIRO GO, das dieselbe Software fährt. Bediensprache Englisch, Werte beispielhaft.
Ein Besuch im Jahr deckt alles ab
| Arbeit | Abstand | Dauer |
|---|---|---|
| Kartusche und Vorfilter wechseln, durch den Wechsler | selbsttätig, alle 2 Monate | keine |
| Wechsler auffüllen, gebrauchte Kartuschen mitnehmen | jährlich | 15 Minuten |
| Prüfstrahler und Energiekalibrierung | selbsttätig, täglich | keine |
| Durchflusskalibrierung gegen Normal | jährlich | 1 Stunde |
| Wirkungsgradkalibrierung in Kartuschengeometrie | jährlich | 2 Stunden |
Die gebrauchte Kartusche geht so, wie sie ist, ins Labor. Nichts muss umgefüllt, gewogen oder umgepackt werden, und die Zählgeometrie im Labor ist dieselbe, die auch die Station verwendet hat.
Das Datenblatt auf einer Seite
geregelt 3 bis 12 m³/h
partikelgebundenes Iod
Marktgeometrie, Klasse CP-100
Praxis nach ISO 18417
rund 3,2 % bei 662 keV
Auskleidung aus Kupfer und Zinn
festes Verhältnis 1,933
Vorrat für ein Jahr an Bord
rund 2,3 t
rund 0,6 kVA
Bedienflächen ab 20 mm
N42.42, EURDEP, IRIX, Modbus TCP
Detektorwerte stammen aus den Datenblättern der Bauteilhersteller. Alle übrigen Angaben sind Auslegungswerte. Die Daten verlassen die Kabine über ein Ethernetkabel; eine Funkstrecke gibt es nur, wenn Sie eine verlangen.
Was mitkommt und was dazukommt
Enthalten
- Kabine mit Schrank, vollständig verdrahtet
- Ansaugkopf, Mast und Probenahmestrecke
- Klimatisierung und Heizung
- Wechsler für Kartusche und Vorfilter
- Kartuschenvorrat für ein Jahr an Bord
- Werkskalibrierzeugnis
- Wirkungsgradkalibrierung in der Messgeometrie
- Schnittstellenbeschreibung und Prüfclient
Auf Wunsch
- NaI(Tl) statt CeBr₃, günstiger
- Silberzeolith statt TEDA-Kohle
- Zweite Kartuschenstufe zur Artentrennung
- Wetterstation auf dem Dach
- Externe unterbrechungsfreie Stromversorgung, empfohlen
- Mobilfunkrouter
- Kaminsonde nach ISO 2889
- Ersatzkartuschen und Vorfilter
Die Kabine gibt es, die Iod-Messkette darin ist noch nicht typgeprüft. Jede Leistungsangabe auf dieser Seite ist ein Auslegungswert oder ein Erfahrungswert; Detektorwerte stammen aus dem Datenblatt des Herstellers.
Zu den Normen schreiben wir „Auslegung folgt“ — IEC 60761-1 und -4, IEC 61171, ISO 18417 und ISO 11929. „Geprüft nach“ steht erst nach der Typprüfung. Iodmessgeräte fallen unter IEC 60761-4; Teil 2 behandelt Aerosole — eine Unterscheidung, die mehrere veröffentlichte Datenblätter falsch treffen. CE-Kennzeichnung nach EN 61326 und EN 61010 über ein externes Prüfhaus.
Ist Iod Ihre einzige Frage?
Brauchen Sie beides, klären wir im Gespräch, ob zwei Stationen oder eine um eine Iodstufe erweiterte Aerosolstation der bessere Weg ist — welche Nachweisgrenze eine kombinierte Lösung erreicht, ist noch nicht abschließend festgelegt. Diese Station ist für Standorte, an denen Iod die einzige Frage ist und der Preis das abbilden soll.
