Teil II RADIOAKTIVE STOFFE AUS KERNTECHNISCHEN ANLAGEN UND
1.2 Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft kerntechnischer Anlagen
Bearbeitet vom Bundesamt für Strahlenschutz, Institut für Strahlenhygiene, Neuherberg
Die nuklidspezifisch nachgewiesenen Aktivitätsableitungen werden vom Betreiber vierteljährlich und jährlich dokumentiert und an die zuständige Aufsichtsbehörde übermittelt. Aus der lückenlosen Bilanzierung der Ableitungen radioaktiver Stoffe wird die Strahlenexposition der Bevölkerung in der Umgebung der kerntechnischen Anlagen ermittelt und die Einhaltung der Dosisgrenzwerte des § 45 StrlSchV überprüft. Auf die Bestimmung der Strahlenexposition aus den Emissionsdaten muss deshalb zurückgegriffen werden, weil die Aktivitätskonzentrationen der aus kerntechnischen Anlagen abgeleiteten Radionuklide in den Umweltmedien Luft und Wasser und in Nahrungsmitteln im Allgemeinen so gering sind, dass sie messtechnisch nicht nachgewiesen werden können. Die jährlichen Emissionsraten sind dagegen genügend genau erfassbar (Tabellen 1 bis 8).
Die bilanzierten Jahreswerte der Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft der Kernkraftwerke im Jahr 1998 sind in Tabelle 1 für die Nuklidgruppen radioaktive Edelgase und Aerosole (Halbwertszeit > 8 Tage), sowie für die Radionuklide Jod-131, Kohlenstoff-14 (14CO2-Anteil) und Tritium aufgeführt. Die Jahresableitungen von MZFR, KNK und AVR sind in den Ableitungswerten der Forschungszentren Karlsruhe und Jülich enthalten (Tabelle 5). Die einzelnen in einer Nuklidgruppe zusammengefassten Radionuklide zeigen entsprechend ihrer chemisch-physikalischen Natur in den Umweltmedien und im menschlichen Körper unterschiedliches Verhalten. Daher ist für die Berechnung der Strahlendosis die Kenntnis der Zusammensetzung des abgeleiteten Nuklidgemisches erforderlich. Die aufgrund von Einzelnuklidmessungen ermittelte Zusammensetzung der 1998 abgeleiteten Edelgase ist aus Tabelle 2 zu ersehen. Tabelle 3 enthält die Zusammensetzung der aerosolgebundenen Radionuklide einschließ-lich der β-Strahler Strontium-89 und -90 sowie der α-Strahler Plutonium-238, -239, -240, Americi-um-241, Curium-242 und -244.
Tabelle 4 zeigt die zeitliche Entwicklung der jährlichen Gesamtemissionsraten für Edelgase und I-131 mit der Abluft der Kernkraftwerke (ohne Forschungszentren) in den alten Ländern der Bundesrepublik Deutschland. Die Summe der Jahresableitungen radioaktiver Edelgase war 1998 mit 2,7•1013 Becquerel niedriger als 1997 mit 3,8•1013 Becquerel. Die Gesamtableitung an I-131 lag 1998 mit 1,8•108 Becquerel unter dem Vorjahreswert von 3,0•108 Becquerel.
In Tabelle 5 sind die Angaben über die Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft aus den For-schungszentren Karlsruhe, Jülich, Rossendorf, Geesthacht und dem Hahn-Meitner-Institut Berlin im Jahr 1998 zusammengefasst. Die Ableitungen radioaktiver Stoffe aus den übrigen Forschungsreaktoren (Tabelle 6) betragen im Mittel nur einige Prozent der Ableitungen von Kernkraftwerken.
Die Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft aus dem Endlager Morsleben ist in Tabelle 7 zusammen-gestellt. Am Schacht Bartensleben werden jährlich etwa 1 Milliarde m3 Abwetter aus dem untertägigen Kontrollbereich abgegeben. Die Ableitungswerte für radioaktive Stoffe liegen z.T. um Größenordnungen unterhalb der genehmigten Werte.
Bei den kernbrennstoffverarbeitenden Betrieben werden die mit der Abluft emittierten α-strahlenden Aerosole ermittelt (Tabelle 8). Die abgeleitete α-Aktivität lag 1998 mit insgesamt 6,3•105 Becquerel etwa in gleicher Höhe wie 1997 mit 6,4•105 Becquerel.
Die für das Jahr 1998 ermittelten Werte für die Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft aus kerntech-nischen Anlagen entsprechen in der Summe etwa den Werten der vorhergehenden Jahre, wenn auch Einzelwerte je nach den betrieblichen Bedingungen erheblich voneinander abweichen können; sie unterschreiten im Allgemeinen deutlich die entsprechenden Genehmigungswerte, wie beispielsweise für Kernkraftwerke der Vergleich zwischen den Werten der Tabelle 1 und üblichen Genehmigungswerten von ca. 1015 Becquerel für Edelgase, ca. 3•1010 Bq für Aerosole und ca. 1010 Bq für I-131 zeigt.
Die im Rahmen der Emissionsüberwachung ermittelten jährlichen Ableitungen radioaktiver Stoffe dienen als Grundlage für die Berechnung der Strahlenexposition der Bevölkerung in der Umgebung der kerntechnischen Anlagen. Maß des Strahlenrisikos ist nicht die abgeleitete Aktivität, sondern die
effek 140 effek
-Tabelle 1 Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft aus Kernkraftwerken im Jahr 1998 in Becquerel
Kernkraftwerk Edelgase Aerosole a) Jod-131 14CO2 Tritium
Kahl b) - 8,1E04 - -
-Rheinsberg c) n.n. 1,2E06 - -
-Gundremmingen A d) - 1,3E06 - - 7,3E10
Lingen d) - 4,7E03 - 6,1E08 2,5E08
Obrigheim 2,6E11 2,3E06 3,2E05 1,1E10 1,2E11
Stade 1,3E12 8,6E05 2,3E05 1,5E10 5,9E11
Würgassen e) - 4,1E07 - 5,4E08 7,0E09
Greifswald c) - 3,3E07 - - 2,2E09
Biblis A 1,5E12 7,0E06 5,4E04 7,1E09 1,8E11
Biblis B 2,6E12 5,6E06 6,1E06 3,3E10 2,6E11
Neckar 1 7,5E11 4,5E05 2,0E05 7,4E09 2,1E11
Brunsbüttel 2,8E12 1,3E08 1,1E07 1,1E11 4,6E10
Isar 1 7,8E11 5,9E06 7,7E07 2,7E11 1,7E11
Unterweser 3,4E12 1,7E06 n.n. 4,9E10 4,5E11
Philippsburg 1 6,7E11 6,9E06 2,7E07 5,9E11 6,4E10
Grafenrheinfeld 6,2E10 1,6E06 n.n. 5,2E10 3,0E11
Krümmel 4,3E11 3,2E07 4,8E07 2,1E11 3,2E10
Gundremmingen B und C 1,7E10 3,7E05 2,3E06 1,3E12 1,0E12
Grohnde 6,8E11 1,8E06 2,9E05 3,5E10 3,3E11
Hamm-Uentrop f) - n.n. - 9,3E06 2,2E09
Philippsburg 2 1,3E11 2,0E05 1,9E05 9,1E10 1,2E12
Mülheim-Kärlich g) n.n. n.n. n.n. 3,1E09 6,7E10
Brokdorf 9,5E12 6,6E04 3,9E06 5,2E10 3,1E11
Isar 2 2,9E11 n.n. n.n. 5,0E11 9,9E11
Emsland 1,9E12 7,1E04 9,3E05 3,2E11 1,9E12
Neckar 2 3,1E11 2,2E05 1,2E05 8,7E10 2,2E11
a) Halbwertszeit > 8 Tage, ohne Jod-131, einschließlich Strontium und α-Strahler b) Betrieb beendet 1985
c) Betrieb beendet 1990 d) Betrieb beendet 1977 e) Betrieb beendet 1994 f) Betrieb beendet 1988 g) 1998 nicht in Betrieb
n.n.: nicht nachgewiesen (kleiner oder gleich Nachweisgrenze)
Tabelle 2 Ableitung radioaktiver Edelgase mit der Abluft aus Kernkraftwerken im Jahr 1998 in Becquerel
Radio-nuklid
Kahl/
Rheinsberg
Gundrem-mingen A/
Lingen
Obrigheim Würgas-sen
Stade Greifs-wald
Biblis A Biblis B
Ar-41 7,0E10 1,1E12 4,6E10 5,0E10
Kr-85m 3,2E08 2,4E09
Kr-85 1,7E11 1,1E12 1,3E12
Kr-87 1,7E07
Kr-88 2,5E07 6,5E08
Kr-89
Xe-131m 2,2E11 1,6E11
Xe-133m 1,8E09 5,9E09
Xe-133 1,5E11 3,7E10 1,7E11 9,7E11
Xe-135m 9,2E06 2,8E08
Xe-135 3,8E10 2,9E10 1,7E10 5,0E10
Xe-137 3,1E07
Xe-138
Radio-nuklid
Neckar 1 Bruns-büttel
Isar 1 Unterweser Philipps-burg 1
Grafen-rheinfeld
Krümmel Gundrem-mingen B, C
Ar-41 6,0E11 9,3E10 2,7 E08 2,3E12 5,5E10 3,0E09
Kr-85m 1,0E09 5,1E09 7,4E08 5,9E10
Kr-85 1,2E10 6,8E11 1,1E12 1,1E10 3,3E08
Kr-87 3,0E09 4,8E08 2,3E09 1,4E09
Kr-88 4,0E09 2,0E10 5,9E07 8,0E08
Kr-89 1,3E10
Xe-131m 3,0E09 6,9E10
Xe-133m 5,2E10 9,0E08
Xe-133 8,0E10 5,2E11 4,6E09 3,1E10 6,4E09 1,1E11 1,2E10
Xe-135m 6,0E09 2,0E11 6,4E10 2,5E11 9,0E10
Xe-135 4,1E10 1,9E12 2,0E10 3,6E11 2,2E11 1,5E09
Xe-137 1,1E09 1,4E09
Xe-138 2,4E08 1,4E10
Sonstige 5,4E09
Radio-nuklid
Grohnde Hamm-Uentrop
Philipps-burg 2
Mülheim-Kärlich
Brokdorf Isar 2 Emsland Neckar 2
Ar-41 6,8E09 1,1E11 1,9E11 1,1E11 1,0E11 8,4E10
Kr-85m 2,0E09 1,0E09 3,2E10 1,1E07 1,5E09
Kr-85 6,3E10 4,5E12 7,9E10 2,2E11 1,9E11
Kr-87 1,7E10 6,8E07 5,7E08
Kr-88 8,0E08 1,5E08 1,7E09
Kr-89 3,2E08 8,3E08
Xe-131m 2,2E10 1,0E11 2,0E11 3,6E09
Xe-133m 1,1E10 7,5E09 5,1E08 1,1E10
Xe-133 3,5E11 4,5E09 4,5E12 5,0E08 1,3E12 2,1E10
Xe-135m 1,4E10 2,9E08 6,3E08
Xe-135 2,3E11 1,2E10 1,7E11 7,7E07 5,0E10 4,6E09
Xe-137 5,0E07 9,1E08
Xe-138 1,3E08 1,6E09
Wird kein Zahlenwert angegeben, liegt die Aktivitätsabgabe unterhalb der Nachweisgrenze
142
-Tabelle 3 Ableitung radioaktiver Aerosole mit der Abluft aus Kernkraftwerken im Jahr 1998 in Becquerel (Jod-131: Tabelle 1)
Radio-nuklid
Kahl Rheins-berg
Gund-
remmin-gen A
Lingen Obrig-heim
Würgas-sen
Stade Greifs-wald
Biblis A
Cr-51 6,6E04
Mn-54 3,8E03 3,7E03 2,0E03
Fe-59 Co-57
Co-58 1,8E05
Co-60 7,0E04 3,4E05 9,4E05 4,5E02 1,3E06 1,8E07 5,8E05 3,1E07 3,6E05
Zn-65 Sr-89
Sr-90 1,9E04 4,4E03 2,0E05 5,7E05
Zr-95 9,7E03
Nb-95 1,2E04 3,7E04
Ru-103 Ru-106
Ag-110m 3,2E05 9,2E04
Sb-124 Sb-125
Te-123m 6,6E06
Cs-134
Cs-137 1,1E04 8,3E05 3,1E05 4,2E03 3,9E05 2,3E07 1,5E05 1,2E06
Ba-140 La-140 Ce-141 Ce-144
Eu-152 6,1E03
Eu-154
Pu-238+Am-241 5,5E03 5,1E03
Pu-239+Pu-240 1,2E04 1,5E04
Pu-241 Cm-242
Cm-244 3,4E03
U234/238 7,2E01
Fortsetzung Tabelle 3
Radio-nuklid
Biblis B Neckar 1
Bruns-büttel
Isar 1 Unter-weser
Philipps-burg 1
Grafen-
rhein-feld
Krüm-mel
Gundrem-mingen
B, C
Cr-51 3,9E06 5,6E05 5,3E04
Mn-54 2,1E07 9,6E04 2,8E05 1,7E06
Fe-59 2,7E06 1,7E04 3,0E04
Co-57
Co-58 6,8E04 1,4E04 2,5E06 6,1E04 8,0E04 5,1E04
Co-60 1,6E06 7,6E04 6,5E07 4,7E06 1,7E06 4,8E06 1,4E06 2,7E07 3,7E05
Zn-65 1,9E07 3,4E05 6,0E05 1,6E06
Sr-89 1,3E06 2,6E05 2,0E05 7,7E05
Sr-90 6,4E04 1,4E05
Zr-95 5,3E04 8,8E03
Nb-95 1,3E04 3,6E05 4,6E04 4,2E04
Ru-103 8,5E04
Ru-106 1,6E05
Ag-110m 4,2E03
Sb-124 2,0E06 3,6E05 4,5E05
Sb-125 8,2E05
Te-123m 1,6E06
Cs-134 8,5E04 2,6E05
Cs-137 1,6E05 8,9E06 8,9E03 2,3E05 1,4E05
Ba-140 4,0E05 1,5E05 4,9E05
La-140 8,6E04 4,2E04 1,8E04
Ce-141 1,3E05 1,5E05 5,0E04 1,6E03
Ce-144 Eu-152 Eu-154
Pu-238+Am-241 Pu-239+Pu-240 Pu-241 Cm-242 Cm-244
Sonstige 2,5E04
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-Fortsetzung Tabelle 3
Radio-nuklid
Grohnde Hamm-Uentrop
Philipps-burg 2
Mülheim-Kärlich
Brokdorf Isar 2 Emsland Neckar 2 Cr-51
Mn-54 1,6E04
Fe-59 Co-57
Co-58 7,3E03
Co-60 1,8E06 1,1E05 6,6E04 3,9E04 1,7E05
Zn-65 Sr-89 Sr-90 Zr-95
Nb-95 8,9E03 3,2E04
Ru-103 Ru-106
Ag-110m 4,1E04 7,9E03
Sb-124 2,3E04
Sb-125 Te-123m Cs-134
Cs-137 4,1E04
Ba-140 La-140 Ce-141 Ce-144 Eu-152 Eu-154
Pu-238+Am-241 Pu-239+Pu-240 Pu-241 Cm-242 Cm-244
Wird kein Zahlenwert angegeben, liegt die Aktivitätsabgabe unterhalb der Nachweisgrenze
Tabelle 4 Ableitung radioaktiver Edelgase und von Jod-131 mit der Abluft der Kernkraftwerke in der Bundesrepublik Deutschland (alte Bundesländer, ohne Forschungszentren) in den Jahren 1988 bis 1998
Jahr Edelgase Bq Jod-131 Bq
1988 1,4 E14 7,8 E08
1989 8,4 E13 5,7 E08
1990 5,2 E13 2,7 E08
1991 3,2 E13 3,4 E08
1992 4,4 E13 5,2 E08
1993 2,8 E13 3,9 E08
1994 4,2 E13 8,0 E08
1995 9,8 E13 5,5 E08
1996 6,2 E13 3,4 E08
1997 3,8 E13 3,0 E08
1998 2,7 E13 1,8 E08
Tabelle 5 Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft aus Forschungszentren im Jahr 1998 in Becquerel
Forschungszentrum Edelgase Aerosole a)
Jod-131 Jod-129 Kohlenstoff-14 Tritium Strontium-90 Forschungszentrum
Karls-ruhe (einschl.
Wiederauf-arbeitungsanlage) 3,6E12 1,9E07b) 4,7E06 2,9E06 9,2E10 4,3E12 8,9E05 Forschungszentrum Jülich
(einschl. Versuchsreaktor
AVR) 5,2E11 2,7E04 1,0E08 - 6,9E10 3,8E12 5,8E02
Forschungszentrum
Ros-sendorf 6,7E09 4,3E05 n.n. n.n. 6,5E09 5,5E10 3,0E04
GKSS-Forschungszentrum
Geesthacht 5,3E12 8,4E04 8,6E04 - 1,6E09 4,4E10 n.n.
Hahn-Meitner-Institut Berlin (einschl. Zentralstelle für
radioaktive Abfälle) 1,4E11 4,9E02 2,3E05 - 1,9E09 3,2E10
-a) Halbwertszeit > 8 d
b) davon α-Strahler: 2,9 E05 Becquerel
n.n.: nicht nachgewiesen (kleiner oder gleich Nachweisgrenze)
Tabelle 6 Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft aus Forschungsreaktoren im Jahr 1998 in Becquerel
Forschungsreaktor Edelgase Aerosole Jod-131 Kohlenstoff-14 Tritium
Braunschweig n.n. 9,5E03 n.n. 1,3E08 8,8E09
Garching 4,5E11 3,2E03 3,5E04 1,6E08 2,2E10
Hannover - - - -
-Heidelberg 5,6E09 2,8E04 - 1,7E06 1,9E07
Mainz 1,0E11 n.n. n.n. -
-Die Jahresableitungen von FRJ1, FRJ2, RFR, FRG1, FRG2 und BER II sind in den Ableitungen der Forschungs-zentren Karlsruhe, Jülich, Rossendorf, Geesthacht und des Hahn-Meitner-Instituts Berlin enthalten (Tab. 5). Der Forschungsreaktor Braunschweig wurde Ende 1995 endgültig abgeschaltet, der Forschungsreaktor Hannover Ende 1996.
Tabelle 7 Ableitung radioaktiver Stoffe mit der Abluft aus dem Endlager Morsleben, 1998
Nuklid Bq
Tritium 2,2E10
Kohlenstoff-14 1,3E09
langlebige Aerosole 2,2E06
Radon-Folgeprodukte 1,0E10
Tabelle 8 Ableitung radioaktiver Stoffe (αααα-Aktivität) mit der Abluft aus kernbrennstoffverarbei-tenden Betrieben im Jahr 1998
Betrieb Bq
NUKEM GmbH (Hanau) a) 2,9E05
SIEMENS AG
Brennelementewerk Hanau - Betriebsteil MOX-Verarbeitung a) - Betriebsteil Uran-Verarbeitung a) - Betriebsteil Sonderfertigung Karlstein a)
<2,4E04
<2,5E05 - b)
ANF GmbH (Lingen) <1,6E04
URENCO D (Gronau) 5,0E04
a) Brennelementeproduktion eingestellt
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