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Optimierung der Personendosimetrie an radonexponierten Arbeitsplätzen

Authors:

Abstract and Figures

The number of monitored persons at radon exposed workplaces has risen to 292 in Saxony in 2016. As a result, the radiation protection authority had to deal with user criticism of personal dosimetry during supervisions. The fixed reference dosimeters for the personal radon dosimetry in coops and site caravans disrupt the organization at work. In addition, there are different error sources for the determination of radon exposure. In order to solve these problems, a study was conducted, where the reference dosimeters were replaced by using personal radon tight boxes including activated carbon cartridges to store the dosimeter outside working hours. 80 miners of three companies were equipped with radon tight boxes including activated carbon cartridges and additional dosimeters to determine the radon activity concentrations in the boxes during a field test. The evaluation of the experiment shows that the calculation of the exposures is justified by a general reference radon activity concentration of 50 Bq/m3 in the boxes. Reference dosimeter can be omitted in the future. Die Anzahl der überwachten Personen an radonexponierten Arbeitsplätzen ist in Sachsen im Jahr 2016 auf 292 gestiegen. Damit verbunden musste sich die Strahlenschutzbehörde bei aufsichtlichen Überwachungen zunehmend mit Anwenderkritik an der Personendosimetrie auseinandersetzen. Die ortsfesten Referenzexposimeter bei der Radon-Personendosimetrie in Kauen und Bauwagen von Bergsicherungsbetrieben haben sich als Hindernis für die Arbeitsorganisation und als Fehlerquelle bei der Expositionsbestimmung erwiesen. Um diese Probleme zu lösen, wurde geprüft, ob auf Referenzexposimeter verzichtet werden kann, wenn die Exposimeter statt dessen außerhalb der Arbeitszeiten in personenbezogenen radondichten Boxen mit eingelegten Aktivkohlepatronen gelagert werden. In einem Feldversuch mit drei Bergsicherungsbetrieben wurden bis zu 80 Bergleute mit radondichten Boxen mit Aktivkohlepatronen und zusätzlichen Referenzexposimetern ausgerüstet, um die Radonaktivitätskonzentrationen in den Boxen bestimmen zu können. Die Auswertung des Versuchs zeigt, dass die Berechnung der Expositionen mit einer pauschalen Referenz-Radonaktivitätskonzentration von 50 Bq/m3 in den Boxen gerechtfertigt ist. Auf Referenz-exposimeter kann künftig verzichtet werden.
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Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Jörg Dehnert, Andreas Guhr, Jörg Engelhardt
Optimierung der Personendosimetrie
an radonexponierten Arbeitsplätzen
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
1. Einleitung
2. Anwendungsvorschriften für die
Radon-Personendosimetrie
3. Probleme der Radon-Personendosimetrie bei
Bergsicherungsarbeiten
4. Lösungsweg: Referenzexposimeter ersetzen
5. Ergebnis
Optimierung der Personendosimetrie
an radonexponierten Arbeitsplätzen
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
1. Einleitung
Schutzhelm mit Radon-Exposimeter
Radonexponierte Arbeitsplätze in Sachsen 2016
- 62 Besucherbergwerke
- 190 Bergführer (Schätzung)
Bergsicherungsarbeiten
Wismut-Sanierung
Bergbau
Baustelle Wolfgangsmaßen, Schneeberg
- 8 Bergsicherungsbetriebe
- 50 wechselnde Baustellen (Schätzung)
- 242 Bergleute
Besucherbergwerke
Marie Louise Stolln, Kurort Berggießhübel
EFS - Erzgebirgische Fluss- und Schwerspat GmbH, Niederschlag
- 29 Bergleute
- 3 Bergwerke
- 64 Bergleute
Querschlag 14, Schlema-Alberoda
S 525
Arbeits-
plätze
(ohne Wasserwerke
und Radonbäder)
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
Dosisverteilung nach Beschäftigungskategorien
in Sachsen im Jahr 2016
Beschäftigungskategorie
Anzahl der
überwachten
Personen
Personen
mit
Dosen
> 6 mSv
Personen
mit
Dosen
> 20 mSv
Industrie
2.401 5
Medizin
13.416 5
S 15.817 S 10
Bergsicherungsarbeiten
242 22 1
Besucherbergwerke
34 5 1
Bergbau
64 1
Wismut
-Sanierung 29 0
S 369 S 28 S 2
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
151 101 151 201
Effektive Jahresdosis [mSv]
Anzahl Bergleute
Effektive Jahresdosen von Bergleuten bei untertägigen
Bergsicherungsarbeiten im sächsischen Altbergbau 2016
19 Bergleute
206 Bergleute
30,4 mSv
100 150 50 200 226
1 Bergmann
Anzeigewert nach § 95 (2) StrlSchV
Grenzwert nach § 95 (4) StrlSchV
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Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
2. Anwendungsvorschriften für die
Radon-Personendosimetrie
Radonexposimeter vom Typ PD der Firma ALTRAC
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
Anwendungsvorschriften für die
Radon-Personendosimetrie
Radonexposimeter vom Typ PD
der Firma ALTRAC
Tragezeitraum 3 Monate
Arbeitszeiten protokollieren
Außerhalb der Arbeitszeit
am Referenzort lagern
Exposimeter Typ PD
Diffusionskammern mit CR-39-Kernspurdetektoren
Detektor ätzen, Kernspuren auszählen
Dosisberechnung mit Hilfe von Referenzexposimetern
und Arbeitszeit
Nachweisgrenze 15 Bq/m3 bei 3 Monaten Tragezeit
Messunsicherheit ± 25 % bei 200 kBq h/m3
Anwenderhinweise Referenzort
im Freien
wettergeschützt
diebstahlsicher
Abstand Gebäudewand > 0,2 m
Abstand zu Türen, Fenstern, Lüftungen
22 22 21 20 18 20 21 21 20
156 141
178 186
272 283
0
50
100
150
200
250
300
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Anzahl der überwachtzen Personen
Jahr
3. Probleme der Radon-Personendosimetrie bei
Bergsicherungsarbeiten
Anzahl der von der LPS mit Radon-Personendosimetrie überwachten Personen
Baustellenwechsel während der Tragezeit der Exposimeter
Betreuung mehrerer Baustellen durch einen Bauleiter
Hohe Radonaktivitätskonzentrationen an Referenzorten
Veränderliche Radonaktivitätskonzentrationen an Referenzorten
Veränderliche Radonaktivitätskonzentration
an Referenzorten
Zeitraum
Referenzort
Referenz-
Exposimeter
[Bq/m3]
Quartalswerte
(berechnet)
[Bq/m3]
Oktober 2011
Lokschuppen
610
November 2011
Lokschuppen
1.000 663
Dezember 2011
Lokschuppen
380
Januar 2012
Lokschuppen
730
Februar 2012
Lokschuppen
610 583
März 2012
Dachgeschoss
410
April 2012
Dachgeschoss
830
Mai 2012
Dachgeschoss
4.500 1983
Juni 2012
Lokschuppen
620
Juli 2012
Lokschuppen
580
August 2012
Lokschuppen
650 713
September 2012
Lokschuppen
910
Oktober 2012
Lokschuppen
820
November 2012
Lokschuppen
600 840
Dezember 2012
Lokschuppen
1.100
Monatliche Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen eines Besucherbergwerks
0
200
400
600
800
1000
1200
Oktober
2011 November
2011 Dezember
2011
Radonaktivitätskonzentrationen [Bq/m3]
Zusätzlicher Fehler bei der
Dosisberechnung bei ungleich
verteilter Arbeitszeit im Quartal
Baustellenwechsel während der Tragezeit der Exposimeter
Kaue
Johanngeorgenstadt Kaue
Schneeberg Kaue
Schneeberg
0
200
400
600
800
1000
1200
Oktober
2011 November
2011 Dezember
2011
Radonaktivitätskonzentrationen [Bq/m3]
Wichtungsfehler bei
der Dosisberechnung
bei Baustellenwechsel
im Quartal
Arbeitszeit: 4 Wochen 4 Wochen
2 Wochen + 2 Wochen
Radonaktivitätskonzentrationen [Bq/m3]
(nach Ort und Zeit konstruiertes Beispiel)
660 Bq/m3 580 Bq/m3
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
Hohe Radonaktivitätskonzentrationen an Referenzorten
Verlauf der Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen auf 16 Baustellen
eines Bergsicherungsbetriebes im Jahr 2013
Baustelle
Quartal I
[Bq/m3]
Quartal II
[Bq/m3]
Quartal III
[Bq/m3]
Quartal IV
[Bq/m3]
Bauwagen 1
81 94 75 950
Bauwagen 2
27 94 43 210
Bauwagen 3
81 120
Bauwagen 4
140 47 110 180
Bauwagen 5
62 67 91
Bauwagen 6
220 520 660 460
Bauwagen 7
85 120
Bauwagen 8
62 140
Bauwagen 9
46 71
Bauwagen 10
81 75 49
Bauwagen 11
29 240
Bauwagen 12
52
Bauwagen 13
39
Bauwagen 14
160
Bauwagen 15
170
Bauwagen 16
130
Ausfall der Personendosimetrie
bei zu hohen
Referenz-
Radonaktivitätskonzentrationen
n.R. = nicht auswertbar fehlender
oder zu hoher Referenzwert
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
4. Lösungsweg: Referenzexposimeter ersetzen
Radondichte Box mit Aktivkohlepatrone und Radonexposimeter vom Typ PD
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
Wie dicht ist die „radondichte“ Box?
Radondichte Box mit Aktivkohlepatrone und Radonmessgerät Canary
Referenz-
Radonaktivitäts-
konzentration
[Bq/m3]
Umgebungs-
Radonaktivitäts-
konzentration
[Bq/m3]
Ab-
schirmung
Box
[%]
12 135 91
66 871 92
Versuchsdauer: 4 Wochen
Versuchsort: Keller
Worst Case - Versuch
Radondichte Box mit Aktivkohlepatrone und
Radonmessgerät DOSEman sowie AlphaGUARD
im Querschlag 68 in Schneeberg
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
30.8
31.8
1.9
2.9
3.9
4.9
5.9
Radonaktivitätskonzentration [Bq/m3]
Zeit
Referenz-
Radonaktivitätskonzentration
Umgebungs-
Radonaktivitätskonzentration
Referenz-
Radonaktivitäts-
konzentration
[Bq/m3]
Umgebungs-
Radonaktivitäts-
konzentration
[Bq/m3]
Ab-
schirmung
Box
[%]
12 135 91
66 871 92
2.600 47.900 95
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
5. Ergebnis
Radondichte Box mit Aktivkohlepatrone und Radonexposimeter vom Typ PD
Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen
Verteilung der Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen in radondichten Boxen mit Aktivkohlepatronen aus der
Überwachung von 34 Bergleuten (3. Quartal) und 42 Bergleuten (4. Quartal) von
zwei Bergsicherungsbetrieben im Jahr 2015
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
A ≤ 20
20 < A ≤ 30
30 < A ≤ 40
40 < A ≤ 50
50 < A ≤ 60
60 < A ≤ 70
70 < A ≤ 80
80 < A ≤ 90
90 < A ≤ 100
100 < A ≤ 110
110 < A ≤ 120
120 < A ≤ 130
130 < A ≤ 140
A > 140
Anzahl der überwachten Personen
Radonaktivitätskonzentration A [Bq/m3]
Nachweisgrenze 20 Bq/m³
3. Quartal 2015
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
A ≤ 20
20 < A ≤ 30
30 < A ≤ 40
40 < A ≤ 50
50 < A ≤ 60
60 < A ≤ 70
70 < A ≤ 80
80 < A ≤ 90
90 < A ≤ 100
100 < A ≤ 110
110 < A ≤ 120
120 < A ≤ 130
130 < A ≤ 140
A > 140
Anzahl der überwachten Personen
Radonaktivitätskonzentration A [Bq/m3]
Nachweisgrenze 20 Bq/m³
4. Quartal 2015
Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen
Verteilung der Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen in radondichten Boxen mit Aktivkohlepatronen aus der
Überwachung von 80 Bergleuten aus drei Bergsicherungsbetrieben im Jahr 2016
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
A ≤ 20
20 < A ≤ 30
30 < A ≤ 40
40 < A ≤ 50
50 < A ≤ 60
60 < A ≤ 70
70 < A ≤ 80
80 < A ≤ 90
90 < A ≤ 100
100 < A ≤ 110
110 < A ≤ 120
120 < A ≤ 130
130 < A ≤ 140
A > 140
Anzahl der überwachten Personen
Radonaktivitätskonzentration A [Bq/m3]
Nachweisgrenze 20 Bq/m³
1. Quartal 2016
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
A ≤ 20
20 < A ≤ 30
30 < A ≤ 40
40 < A ≤ 50
50 < A ≤ 60
60 < A ≤ 70
70 < A ≤ 80
80 < A ≤ 90
90 < A ≤ 100
100 < A ≤ 110
110 < A ≤ 120
120 < A ≤ 130
130 < A ≤ 140
A > 140
Anzahl der überwachten Personen
Radonaktivitätskonzentration A [Bq/m3]
Nachweisgrenze 20 Bq/m³
2. Quartal 2016
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
A ≤ 20
20 < A ≤ 30
30 < A ≤ 40
40 < A ≤ 50
50 < A ≤ 60
60 < A ≤ 70
70 < A ≤ 80
80 < A ≤ 90
90 < A ≤ 100
100 < A ≤ 110
110 < A ≤ 120
120 < A ≤ 130
130 < A ≤ 140
A > 140
Anzahl der überwachten Personen
Radonaktivitätskonzentration A [Bq/m3]
Nachweisgrenze 20 Bq/m³
3. Quartal 2016
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
A ≤ 20
20 < A ≤ 30
30 < A ≤ 40
40 < A ≤ 50
50 < A ≤ 60
60 < A ≤ 70
70 < A ≤ 80
80 < A ≤ 90
90 < A ≤ 100
100 < A ≤ 110
110 < A ≤ 120
120 < A ≤ 130
130 < A ≤ 140
A > 140
Anzahl der überwachten Personen
Radonaktivitätskonzentration A [Bq/m3]
Nachweisgrenze 20 Bq/m³
4. Quartal 2016
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen
Verteilung der Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen in 316 radondichten Boxen mit Aktivkohlepatronen aus der
Überwachung von 80 Bergleuten aus drei Bergsicherungsbetrieben im Jahr 2016
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
A ≤ 20
20 < A ≤ 30
30 < A ≤ 40
40 < A ≤ 50
50 < A ≤ 60
60 < A ≤ 70
70 < A ≤ 80
80 < A ≤ 90
90 < A ≤ 100
100 < A ≤ 110
110 < A ≤ 120
120 < A ≤ 130
130 < A ≤ 140
A > 140
Anzahl radondichter Boxen [n]
Radonaktivitätskonzentration A [Bq/m3]
Nachweisgrenze 20 Bq/m³
pauschale
Referenz-Radonaktivitätskonzentration
50 Bq/m3
Fehlerbetrachtung
Messunsicherheit Radonexposimeter: ± 25 % bei 200 kBq h/m3
Kein zusätzlicher Fehler bei der Dosisberechnung bei ungleich verteilter Arbeitszeit im Quartal
Kein Wichtungsfehler bei der Dosisberechnung bei Baustellenwechsel im Quartal
Kein Ausfall der Personendosimetrie bei zu hohen Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen
Keine Schätzung der Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen für Bauleiter ohne Referenzort
Jahres-Arbeitszeit
[h] Radonaktivitätskonzentration in der Box
[Bq/m3]
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
200
500
100 -0,3
-0,2
-0,1
-0,1
0,0 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 1,0 3,0
500 -0,3
-0,2
-0,1
-0,1
0,0 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 1,0 2,9
1000 -0,2
-0,2
-0,1
-0,1
0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,9 2,7
1500 -0,2
-0,2
-0,1
-0,1
0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,8 2,5
2000 -0,2
-0,2
-0,1
-0,1
0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,8 2,4
Fehlerhafter Referenz-Dosisanteil in mSv bei Annahme einer Referenz-Radonaktivitätskonzentration von 50 Bq/m3 in der
radondichten Box für verschiedene tatsächliche Referenz-Radonaktivitätskonzentrationen und Jahresarbeitszeiten
(wahre Dosen kleiner, konservativ)
(wahre Dosen größer)
1
2
3
Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Dr. Jörg Dehnert, Dr. Andreas Guhr, Dr. Jörg Engelhardt
Radondichte Box mit Aktivkohlepatrone
und Radonexposimeter vom Typ PD
Download
über
Ergebnis
Baustellenwechsel während der Tragezeit der Exposimeter
Betreuung mehrerer Baustellen durch einen Steiger
Hohe Radonaktivitätskonzentrationen an Referenzorten
Veränderliche Radonaktivitätskonzentrationen an Referenzorten
Probleme bei Bergsicherungsarbeiten gelöst:
Stabilere und genauere Dosisbestimmung bei bergmännischer Anwendung
Akzeptanzgewinn der Radon-Personendosimetrie beim Anwender
Seit Januar 2017 bietet die LPS
ortsunabhängige Radon-
Personendosimetrie ohne
Referenzexposimeter an.
... Amtliche [10,11]. Bei der Radon-Personendosimetrie ohne Referenzort erhalten die Anwender von der LPS personenbezogene, radondichte Boxen, in denen sich Aktivkohlepatronen befinden (Abb. ...
Conference Paper
Full-text available
The Saxon low mountain ranges have a high radon potential. An important pillar of underground radiation protection is official radon personal dosimetry. Miners in active mining, during rehabilitation work at old mining sites and during Wismut remediation are monitored with official radon personal dosimetry. Radon personal dosimetry is also open to non-profit associations for mining interests and other interested parties who want to reliably determine radon exposures without a legal obligation, e. g. for mountain guides in visitor mines. In this conference paper the official radon personal dosimetry is explained. The two types of personal dosimetry with reference location and without reference location with a radonproof box are described. Die sächsischen Mittelgebirge haben ein hohes Radonpotential. Eine wichtige Säule des untertägigen Strahlenschutzes ist die amtliche Radon-Personendosimetrie. Bergleute im aktiven Bergbau, bei Bergsicherungsarbeiten im Altbergbau und bei der Wismut-Sanierung werden mit amtlicher Radon-Personendosimetrie überwacht. Die Radon-Personendosimetrie steht auch Vereinen und anderen Interessenten offen, die ohne gesetzliche Verpflichtung Radon-Expositionen verlässlich bestimmen wollen z.B. für Bergführer in Besucherbergwerken. In diesem Beitrag wird die amtliche Radon-Personendosimetrie erläutert. Die beiden Formen der Personendosimetrie mit Referenzort und ohne Referenzort mit einer radondichten Box werden beschrieben.
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