Zur wissenschaftlichen Begründung der SSK

Siehe Fn. *

1 Einleitung

Bei Unfällen mit radioaktivem Material stehen bisher solche mit gammastrahlenden Radionukliden im Mittelpunkt der Betrachtungen. Dazu zählen Unfälle in Kernkraftwerken, aber auch solche mit umschlossenen radioaktiven Quellen aus medizinischen und industriellen Anwendungen. In solchen Fällen wird die Strahlenexposition durch Alpha- und Betastrahlung nicht ausdrücklich betrachtet, weil die Gammastrahlung ganz überwiegend die Expositionspfade und die Strahlendosen bestimmt.

Allerdings werden - vor allem im Rahmen der nuklearspezifischen Gefahrenabwehr - zunehmend auch Szenarien diskutiert, bei denen es zu Freisetzungen aus normalerweise umschlossenen und abgeschirmten Quellen mit Alpha- und Betastrahlern kommen kann. Besonderes Interesse finden Szenarien, bei denen eine Freisetzung in einer urbanen Umgebung stattfinden würde, weil dann möglicherweise viele Menschen betroffen wären.

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) beauftragte mit Schreiben vom 21. Januar 2009 die Strahlenschutzkommission (SSK), eine Empfehlung zu abgeleiteten Richtwerten von alpha- und betastrahlenden Radionukliden zu erarbeiten. Im Auftragsschreiben des BMU wurde darauf hingewiesen, dass solche Richtwerte weitgehend fehlen. Nuklidspezifische abgeleitete Richtwerte sind nur in Einzelfällen in der Literatur behandelt und dann auch nur für bestimmte Expositionspfade (z.B. Inhalation von resuspendierten Radionukliden im Maßnahmenkatalog (SSK 2007a)).

Soweit in der Literatur abgeleitete Richtwerte für Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung und von Einsatzkräften genannt sind, werden die zugehörigen Dosiswerte vielfach nicht aufgeführt und die Berechnung nicht beschrieben. Etliche Quellen nennen für Alphakontaminationen 100 Bq cm^-2 und für Betakontaminationen 1.000 Bq cm^-2 Werte für die Begrenzung von Gefahrenbereichen (IAEA 2006, IAEA 2007, NCRP 2010, Rojas-Palma et al. 2009, Boson et al. 2014).

Neben dem Fehlen von abgeleiteten Richtwerten treten bei Ereignissen, die zu Alpha- oder Betakontaminationen führen, spezifische Probleme auf:

• Vorhandene Kontaminationen können mit den bei Einsatzkräften von Polizei und Feuerwehr üblichen Dosisleistungsmessgeräten in Fällen ohne begleitende Gammastrahlung nicht nachgewiesen werden. Die z.B. in der Feuerwehrdienstvorschrift 500 (AFKzV 2012) festgelegten Dosisleistungskriterien für Gefahrenbereiche sind somit nicht anwendbar. Notwendig sind Kontaminationsmessungen mit Kontaminationsmonitoren, die normalerweise zeitaufwändiger und anspruchsvoller durchzuführen sind als Dosisleistungsmessungen.
• Nuklidspezifische Messungen, z.B. mit Alpha-Spektrometrie, sind sehr zeitaufwändig.
• Eine übliche konventionelle Strahlenschutzüberwachung von Einsatzkräften mit Dosimetern ist bei Betastrahlung wegen weithin fehlender betaempfindlicher Dosismeter nicht gewährleistet.
• Besonders schwierig ist das Management von Ereignissen, bei denen eine radioaktive Kontamination in einer urbanen Umgebung vorliegt, weil dann viele Menschen betroffen sein können und die weitere Nutzung (Wohnen, Arbeiten) des Gebietes erheblich beeinträchtigt sein kann. Solche Fälle werden bei dem nachfolgend betrachteten Szenario unterstellt.

2 Szenario

Besonderes viele Menschen können betroffen sein, wenn in einer urbanen Umgebung ein Ereignis eintritt, welches zu einer Verteilung von Radionukliden in der Umwelt führt.

Im hier betrachteten Szenario wird davon ausgegangen, dass keine Beeinflussung der verursachenden Quelle mehr möglich ist. Es wird unterstellt, dass eine Freisetzung mit nachfolgender Kontamination in eine urbane Umgebung stattgefunden hat. Es werden nur Freisetzungen in die Luft betrachtet, wobei angenommen wird, dass die entsprechende Wolke bereits abgezogen ist und dass ablagerungsfähige Radionuklide zu einer Bodenkontamination ¹ geführt haben.

3 Expositionspfade

Als Expositionspfade, für die abgeleitete Richtwerte bereitzustellen sind, werden die externe Strahlung von am Boden abgelagerten Radionukliden im Fall von betastrahlenden Radionukliden, die Inhalation resuspendierter Radionuklide sowie die Ingestion von kontaminierten Bodenbestandteilen durch Kinder betrachtet. Die Bodenaufnahme spielt bei Erwachsenen eine weitaus geringere Rolle als bei Kleinkindern: Deshalb wurden Rechnungen zur Ingestion von kontaminierten Bodenbestandteilen bei Kindern durchgeführt (siehe Anhang A-5 der wissenschaftlichen Begründung). Allerdings zeigt sich, dass dieser Expositionspfad nicht dominant ist.

Zusätzlich ist bei Personen der Bevölkerung und bei den mit Dekontaminationsarbeiten und ähnlichen Arbeiten beauftragten Einsatzkräften auch die Hautdosis durch eine Kontamination der Haut bzw. der Kleidung in Betracht zu ziehen, um gegebenenfalls darauf basierend Personendekontaminationen zu veranlassen.

Der Ingestionspfad durch kontaminierte Lebensmittel wird bei der Festlegung von abgeleiteten Richtwerten nicht einbezogen. Es wird davon ausgegangen, dass eine Warnung vor dem Verzehr möglicherweise kontaminierter Lebensmittel sehr sicher beachtet werden wird. Eine solche Warnung sollte sicherheitshalber, zunächst unabhängig von der Höhe der Kontamination, immer ausgesprochen werden.

Entsprechendes gilt für die unbeabsichtigte Ingestion durch Berühren kontaminierter Gegenstände. Auch hier wird unterstellt, dass der potenzielle Expositionspfad wegen entsprechender Warnungen und Verhaltensempfehlungen zunächst nicht zu betrachten ist.

Die oben beschriebene Annahme, dass die Freisetzung bereits abgeschlossen ist, bedeutet, dass sowohl die aus der vorbeiziehenden Aktivitätswolke rührende direkte Strahlung als auch die daraus resultierende Inhalationsdosis nicht mehr vermeidbar ist und daher in den hier entwickelten Modellen zur Berechnung abgeleiteter Richtwerte nicht weiter betrachtet wird. Durch Maßnahmen vermeidbar oder verminderbar ist lediglich noch die aus der verbleibenden Kontamination des Bodens rührende Strahlenexposition.

4 Strahlenschutzgrundsätze

4.1 Schutzstrategie

In der wissenschaftlichen Begründung wird eine Schutzstrategie skizziert, die bei den betrachteten Szenarien anwendbar ist.

Ziel der Schutzstrategie ist, die Strahlenexposition der Bevölkerung und der Einsatzkräfte so zu begrenzen, dass deterministische Strahlenwirkungen vermieden werden und das Risiko stochastischer Strahlenwirkungen gering bleibt. Durch die abgeleiteten Richtwerte werden Grundlagen geschaffen, um die unten festgelegten Eingreifrichtwerte und damit auch den für solche Notfallsituationen geltenden Referenzwert der verbleibenden effektiven Dosis im ersten Jahr von 100 mSv ( SSK 2014) einzuhalten. Die Elemente der nachstehend skizzierten Schutzstrategie erfüllen die in Artikel 73 der Richtlinie 2013/59/Euratom ( Euratom 2014) beschriebenen Vorgaben. Die Schutzstrategie umfasst zunächst die Eingrenzung der Gebiete, in denen Schutzmaßnahmen für die Bevölkerung erforderlich sind. Diese Eingrenzung muss unter Umständen in mehreren Schritten durchgeführt werden:

• vorsorgliche Absperrung einer Verdachtsfläche ², in der Maßnahmen zur unmittelbaren Gefahrenabwehr notwendig sein können,
• Abgrenzung des betroffenen Gebietes ³ durch zunächst grobe Kontaminationsmessungen,
• Abschätzungen des Umfangs weiterer Gebiete, für die spezielle Verhaltensempfehlungen (z.B. Verzicht auf den Verzehr möglicherweise kontaminierter Lebensmittel, Kinder nicht im Freien spielen lassen) und entsprechende Information und Warnung der Bevölkerung zweckmäßig sind. In Anhang A-5.5 der wissenschaftlichen Begründung wird ein Verfahren dargestellt, wie eine entsprechende Abschätzung des Warngebietes erfolgen kann.

Anschließend müssen Maßnahmen zur Beseitigung einer unmittelbaren Gefahr im so abgegrenzten Gebiet vorgenommen werden. Diese Maßnahmen umfassen beispielsweise die Aufforderung zum Aufenthalt in Gebäuden, Zugangsbeschränkungen, gegebenenfalls Evakuierung sowie Verhaltensempfehlungen (z.B. Ablegen von Oberbekleidung außerhalb von Aufenthaltsräumen, Beschränkungen des Aufenthaltes im Freien auf das zeitlich Notwendigste).

So bald wie möglich, aber dennoch planvoll, soll damit begonnen werden, die Kontamination zu fixieren. Das kann bei Kontaminationen mit alpha- oder betastrahlenden Radionukliden mit einfachen Mitteln wie z.B. durch Besprühen mit Wasser, gegebenenfalls mit einem Wasser-Glyzerin-Gemisch, geschehen.

Falls notwendig, sind unter Beachtung des ALARA-Prinzips später noch Dekontaminationsmaßnahmen vorzunehmen.

Für die Kontaminationskontrolle und gegebenenfalls Personendekontamination von möglicherweise kontaminierten Personen der Bevölkerung sowie für Einsatzkräfte sind dafür geeignete Einrichtungen (z.B. Notfallstationen) in Betrieb zu nehmen.

Über alle Schritte sind die Bevölkerung und die Einsatzkräfte direkt oder über die Medien zu informieren.

4.2 Eingreifrichtwert

Als Eingreifrichtwert für die Auslösung von Schutzmaßnahmen für die Bevölkerung empfiehlt die SSK eine effektive Dosis von 10 mSv bei Annahme eines ungeschützten Aufenthalts im kontaminierten Gebiet mit einer Expositionszeit von sieben Tagen. Dieser Wert wurde entsprechend dem Eingreifrichtwert festgelegt, der in den "Radiologischen Grundlagen für Entscheidungen über Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung bei Ereignissen mit Freisetzungen von Radionukliden" ( SSK 2014) für die Maßnahme "Aufenthalt in Gebäuden" vorgesehen ist.

Aufenthaltsbeschränkungen bis hin zu einer Evakuierung sind zu erwägen, wenn die effektive Dosis über sieben Tage bei ungeschütztem Aufenthalt 100 mSv überschreiten kann. Da die Maßnahme "Aufenthalt in Gebäuden" nur über ca. zwei Tage aufrechterhalten werden kann, sind Evakuierungsmaßnahmen auch zu erwägen, wenn das oben genannte Dosiskriterium trotz natürlicher Prozesse oder Abschirm- oder Fixierungsmaßnahmen absehbar nicht erreicht werden kann.

4.3 Abgeleitete Richtwerte

Bei abgeleiteten Richtwerten handelt es sich um messbare Größen, die zum Eingreifrichtwert der Dosis proportional sind. Bei Alpha- und Betastrahlern ist die Bodenkontamination als flächenbezogene Aktivität eine geeignete, mit Kontaminationsmonitoren messbare Größe. Die abgeleiteten Richtwerte werden in dieser Empfehlung nuklidspezifisch aufgeführt. Sie gelten für Erwachsene als repräsentative Personen.

5 Zu betrachtende Radionuklide

Aus der Vielzahl der alpha- oder betastrahlenden Radionuklide wurden für die vorliegende Fragestellung zunächst jene Radionuklide ausgewählt, die in Ereignisfällen realistischerweise in abgetrennter und hochkonzentrierter Form erwartet werden können. Nach dieser Vorauswahl wurden nur die Radionuklide, deren lange Halbwertszeit mittel- und langfristige Maßnahmen bis zu einem hinreichenden Abklingen erfordern, in die Auswahl einbezogen. Dementsprechend blieben Radionuklide mit einer Halbwertszeit von weniger als einem Tag unberücksichtigt, da diese im Zusammenhang mit mittel- und langfristig notwendigen Maßnahmen nicht relevant sind.

Gasförmig vorliegende Radionuklide wurden mit einer Ausnahme ausgeklammert, da diese nicht durch Ablagerung zu einer Flächenkontamination führen können. Speziell bei Rn-222, dem Zerfallsprodukt von Ra-226, wurden die bis zur Freisetzung vorhandenen Zerfallsprodukte und teilweise die im Integrationszeitraum neu gebildeten Tochternuklide bei der Berechnung der Strahlenexposition berücksichtigt. Ebenso wurde Tritium (H-3) nicht in die Radionuklidauswahl aufgenommen, weil es sich in seinen vorherrschenden chemischen Bindungsformen in der Umwelt anders verhält als die hier betrachteten Radionuklide in Partikelform. Tritium ist zudem wegen seiner im Vergleich mit anderen Betastrahlen niedrigen mittleren Zerfallsenergie (5,6 keV) nur wenig radiotoxisch.

Nach Berechnung der abgeleiteten Richtwerte mit Hilfe der spezifischen Aktivität des reinen Radionuklids wurde überprüft, welche Masse des jeweiligen Radionuklids notwendig wäre, damit bei einem der betrachteten Expositionspfade der Eingreifrichtwert überschritten wird. Bei sehr langlebigen Radionukliden können so große Massen erforderlich werden, dass diese in realistischen Szenarien nicht mehr als hier zu betrachtende Kontaminationsquellen zu unterstellen sind. Diese Radionuklide wurden ausgeklammert. U-234, U-235 und U-238 wurden trotz ihrer geringen spezifischen Aktivitäten in der Auswahl belassen, weil sie in großen Mengen als Uran natürlicher Isotopenzusammensetzung (U-nat ⁴) oder in angereicherter (U-5% ⁵) oder abgereicherter Form (U-dep ⁶) vorhanden sind und auch häufig transportiert werden. Uran hat (wie auch andere Schwermetalle) neben der Radiotoxizität auch chemotoxische Wirkungen. Letztere sind stark von der Löslichkeit der jeweils vorliegenden chemischen Verbindung abhängig. Inhalation und - etwas weniger bedeutsam - Ingestion sind die hauptsächlichen Expositionspfade. Die chemotoxischen Wirkungen können bei gleicher inkorporierter Aktivität größer sein als die radiotoxischen Wirkungen. Beim Nachweis von Uran auch unterhalb der in dieser Empfehlung ermittelten abgeleiteten Richtwerte der Bodenkontamination sind daher immer auch Überprüfungen notwendig, ob auf Grund der Chemotoxizität Maßnahmen erforderlich sind. Die hierfür notwendigen Überlegungen sind nicht Gegenstand der vorliegenden Empfehlung.

Eine Reihe von Radionukliden in der betrachteten Auswahl bilden Tochternuklide. Diese Tochternuklide sind bei der Dosisberechnung über die betrachteten Expositionspfade jeweils zu berücksichtigen. Das Alter des Mutter-Töchter-Radionuklidgemisches ist bei den hier betrachteten Kontaminationsereignissen zunächst nicht bekannt; es ist aber anzunehmen, dass zwischen einer gegebenenfalls vorgenommenen Abtrennung des reinen Mutternuklides und der ereignisbedingten Bodenkontamination eine gewisse Zeit verstrichen ist. Um eine konservative Dosisabschätzung einschließlich der Beiträge der Tochternuklide zu erreichen, wurde für das Alter des Radionuklidgemisches ein Zeitpunkt gewählt, bei dem innerhalb eines Zeitraums von zehn Jahren seit Vorliegen des reinen Mutternuklids die Summe der Aktivitäten des Radionuklidgemisches maximal ist (siehe Anhang A-1 der wissenschaftlichen Begründung).

In einigen Fällen emittieren die Tochternuklide auch Gammastrahlung, die mit den bekannten Messverfahren nachweisbar ist. Diese Tatsache könnte einen Ausschluss dieser Radionuklidketten aus den weiteren Betrachtungen rechtfertigen. Diese Radionuklidketten wurden dennoch in der Auswahl belassen, wenn die Alpha- und/oder Betastrahlung des Mutter-/Töchter-Radionuklidgemisches einen nicht vernachlässigbaren Beitrag ( > 50 %) zur gesamten Strahlenexposition leistet.

6 Empfehlungen

6.1 Abgeleitete Richtwerte für Maßnahmen in einer frühen Phase nach Feststellung der Kontamination

In den Tabellen 1 und 2 sind Werte der Bodenkontamination in Bq m^-2 aufgeführt, die herangezogen werden können, um ein betroffenes Gebiet abzugrenzen und in diesem Gebiet Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung (Aufenthalt in Gebäuden, Zugangskontrolle, gegebenenfalls Evakuierung und zugeordnete Maßnahmen) auszulösen. Sie sind abgeleitet von einem Eingreifrichtwert der effektiven Dosis von 10 mSv bei einem Integrationszeitraum von sieben Tagen. Die Berechnung dieser abgeleiteten Richtwerte wird im Anhang der wissenschaftlichen Begründung ausführlich beschrieben. Den mit # gekennzeichneten Radionukliden liegen Mutter-Töchter-Radionuklidgemische zugrunde, die im Einzelfall von den säkularen Gleichgewichten abweichen können. Die berücksichtigten Tochternuklide sind in der wissenschaftlichen Begründung im Einzelnen angegeben.

Tabelle 1: Abgeleitete Richtwerte der Bodenkontamination (bei Radionuklidgemischen Gesamtkontamination) in Bq m^-2 für Betastrahler, die in einem Integrationszeitraum von sieben Tagen zu einer effektiven Dosis in Höhe des Eingreif-richtwertes von 10 mSv führen (jeweils restriktivster Wert der Expositionspfade Inhalation nach Resuspension und externe Strahlung vom kontaminierten Boden)

Alle in Tabelle 1 aufgeführten abgeleiteten Richtwerte der Bodenkontamination liegen deutlich über dem von der IAEA (IAEA 2007) für Betastrahler vorgeschlagenen Wert von 1.000 Bq cm^-2 (1,0E+07 Bq m^-2). Wenn das betastrahlende Radionuklid noch nicht identifiziert ist (bzw. die beteiligten betastrahlenden Radionuklide) und dementsprechend noch keine nuklidspezifischen Messungen vorliegen, sollte für Entscheidungen über erste Maßnahmen bei Betakontaminationen 1,0E+08 Bq m^-2 zugrunde gelegt werden.

Alle in Tabelle 2 aufgeführten abgeleiteten Richtwerte für die Bodenkontamination alphastrahlender Radionuklide liegen mit einer Ausnahme (Ac-227# mit 9,0E+05 Bq m^-2) über dem von der IAEA für Alphastrahler vorgeschlagenen Richtwert von 100 Bq cm^-2 (1,0E+06 Bq m^-2). Wenn das alphastrahlende Radionuklid noch nicht identifiziert ist (bzw. die beteiligten alphastrahlenden Radionuklide noch nicht identifiziert sind), sollte für Entscheidungen über erste Maßnahmen bei Alphakontaminationen 1,0E+06 Bq m^-2 zugrunde gelegt werden.

Tabelle 2: Abgeleitete Richtwerte der Bodenkontamination (bei Radionuklidgemischen Gesamtkontamination) in Bq m^-2 für Alphastrahler, die in einem Integrationszeitraum von sieben Tagen zu einer effektiven Dosis in Höhe des Eingreif-richtwertes von 10 mSv führen (jeweils restriktivster Wert der Expositionspfade Inhalation nach Resuspension und externe Strahlung vom kontaminierten Boden)

Bei ersten orientierenden Messungen kann man nur feststellen, ob Alphastrahlung und/oder Betastrahlung auftritt. Liegt Alphastrahlung oder gleichzeitig Alpha- und Betastrahlung vor ohne Nuklididentifizierung, sollte für die Entscheidung über erste Maßnahmen der Richtwert für Alphakontamination von 1,0E+06 Bq m^-2 verwendet werden. Werden beide Strahlenarten gleichzeitig nachgewiesen, kann man ohne Nuklididentifizierung nicht entscheiden, ob es sich um die Strahlung eines oder mehrerer voneinander unabhängiger Radionuklide wie z.B. Am-241 und Sr-90 oder einer Zerfallsreihe wie z.B. die von U-238 handelt. Liegt nur Betastrahlung ohne Nuklididentifzierung vor, sollte entsprechend der Richtwert für Betakontamination herangezogen werden.

Liegen später, wenn die Nuklidzusammensetzung des Radionuklidgemisches bereits bekannt ist, Hinweise vor, dass die Kontamination aus einem Gemisch der in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten Einzel- bzw. Mutternuklide besteht, kann die Einhaltung des abgeleiteten Richtwertes durch die Anwendung einer Summenformel überprüft werden:

mit

B_r gemessener Kontaminationswert für das Radionuklid r,

ARW_r abgeleiteter Richtwert für das Radionuklid r.

Es kann hier festgestellt werden, dass Kontaminationen von größeren Außenflächen, die die hier aufgeführten abgeleiteten Richtwerte (Tabelle 1 und 2) erreichen, nur unter extremen Bedingungen zu erwarten sind.

6.2 Abgeleitete Richtwerte der Hautkontamination zur Veranlassung der Personendekontamination

Die effektive Dosis reicht zur Beurteilung einer Strahlenexposition durch direkte Kontamination der Haut bei Unfällen oder anderen ungeplanten Freisetzungen von Radionukliden nicht aus. Zu dieser Exposition können neben beta-strahlenden Radionukliden auch hochenergetische alphastrahlende Radionuklide beitragen. In der Schutzstrategie (Abschnitt 4.1) sind daher Kontaminationskontrollen und gegebenenfalls nachfolgende Personendekontaminationen vorgesehen. Es müssen deshalb Kriterien vorhanden sein, ab welchen Hautkontaminationen die Personendekontamination erfolgen soll.

Für deren Herleitung werden zwei Expositionssituationen (ICRP 2007, ICRP 2009a, ICRP 2009b) unterschieden:

1. In der Notfall-Expositionssituation können sowohl die Bevölkerung als auch die Einsatzkräfte betroffen sein. Die Lagebeurteilung ist noch unsicher und die potenzielle Strahlenexposition kann hoch sein. Einsatzkräfte werden für Messungen, zur Fixierung der Kontamination und zur Unterstützung der Bevölkerungsschutzmaßnahmen benötigt.
   Für die Bevölkerung gibt es derzeit keinen dosisbezogenen Eingreifrichtwert für die Auslösung einer Personendekontamination.
   In der Richtlinie 2013/59/Euratom ( Euratom 2014) wird eine sogenannte Notfalleinsatzkraft als Person mit in einer festgelegen Rolle in einem Notfall definiert, die bei ihrem Einsatz einer Strahlung ausgesetzt sein könnte. Diese Notfalleinsatzkraft soll wie eine beruflich strahlenexponierte Person betrachtet werden. Nach (ICRP 2007) und ( Euratom 2014) soll die Organ-Äquivalentdosis der Haut von Notfalleinsatzkräften in Anlehnung an den Grenzwert für beruflich strahlenexponierte Personen nach Möglichkeit unter 500 mSv pro Ereignis liegen, gemittelt über jede beliebige Hautfläche von 1 cm², unabhängig von der exponierten Fläche.
   Dies kann nach (ICRP 2007) mit dem noch großen Abstand zu Schwellendosen für deterministische Strahlenwirkungen und dem aus der Hautdosis dieser Höhe resultierenden niedrigen Risiko für stochastische Strahlenwirkungen begründet werden.
2. Nach ersten Erfolgen mit Maßnahmen zur Verringerung der Strahlenexposition (Abschirmen, Fixieren, Dekontaminieren) sowie als Folge natürlicher Prozesse und mit den dann genaueren Kenntnissen der radiologischen Lage gelangt man in eine bestehende Expositionssituation. Der Übergang muss nach Ansicht der SSK von den zuständigen Behörden formal festgestellt werden. Die Feststellung setzt eine gute Kenntnis der radiologischen Lage sowie eine hinreichend geringe Strahlenexposition im betroffenen Gebiet, die infolgedessen deutlich geringere Gesundheitsrisiken nach sich zieht, voraus (ICRP 2009a). Es wird unterstellt, dass Kontaminationskontrollen und Personendekontamination für die Bevölkerung in besonderen Einrichtungen (Notfallstation) dann nicht mehr notwendig sind. Es werden jedoch weiterhin Einsatzkräfte benötigt, die für Aufräumarbeiten, für weitere Dekontaminationsmaßnahmen und Ähnliches zur weiteren Minderung der Strahlenexposition nach dem ALARA-Prinzip eingesetzt werden.
   Die SSK empfiehlt in Übereinstimmung mit den Ausführungen der ICRP in (ICRP 2009a), dass diese Einsätze nach den Strahlenschutzgrundsätzen für geplante Expositionssituationen vorbereitet und ausgeführt werden.

Bei der getrennten Betrachtung der beiden Expositionssituationen und Bevölkerungsgruppen (Bevölkerung, Einsatzkräfte) und - wie in der wissenschaftlichen Begründung gezeigt wird - von drei Radionuklidgruppen müssten neun Richtwerte für die Personendekontamination festgelegt werden. Die Kontaminationsüberprüfungen an Personen und danach gegebenenfalls erforderliche Personendekontaminationen werden in Notfallstationen (AK V 2014, SSK 2007b) oder entsprechenden Einrichtungen durchgeführt. Die Personendekontamination ist eine relativ einfach durchzuführende Maßnahme (Kleiderwechsel, gründliche Waschung bzw. Dusche) ohne negative Folgen für die kontaminierten Personen.

Die SSK empfiehlt daher bei der Entscheidung über Dekontaminationsmaßnahmen, in Anlehnung an § 46 Absatz 2 StrlSchV von einem niedrigen einheitlichen dosisbezogenen Eingreifrichtwert in Höhe von 50 mSv Hautdosis sowohl für Personen der Bevölkerung als auch für Einsatzkräfte auszugehen, obwohl die biologische Wirkung von geringen Hautdosen als vernachlässigbar anzusehen ist (Preston et al. 2007). Somit können Einsatzkräfte auch bei einer etwaigen Überschreitung des abgeleiteten Richtwertes (siehe unten) und einer dann erfolgenden Personendekontamination gegebenenfalls weiterhin eingesetzt werden. Bei der in ( Euratom 2014) vorgeschriebenen Strahlenschutzüberwachung muss darauf geachtet werden, dass 500 mSv möglichst nicht überschritten werden.

Bei einigen alphastrahlenden Radionukliden bzw. deren Zerfallsketten kann der Expositionspfad Ingestion auf dem Wege der Berührung der Haut bzw. Kleidung mit der Hand und der folgenden unabsichtlichen Kontamination des Mundes zu einer Ingestionsdosis führen. Für diesen Pfad empfiehlt die SSK einen dosisbezogenen Eingreifrichtwert von 1 mSv effektive Dosis. Soweit die für diesen Expositionspfad abgeleiteten Richtwerte niedriger sind als die aus der externen Bestrahlung der Haut abgeleiteten, ist die Ingestionsdosis bestimmend.

Auf dieser Grundlage sind die in Tabelle 3 wiedergegebenen abgeleiteten Richtwerte der flächenbezogenen Aktivität auf der Haut bzw. der Kleidung ermittelt worden, bei deren Überschreitung eine Personendekontamination vorgenommen werden sollte. Die Herleitung wird in der wissenschaftlichen Begründung (Anhang A-4) dargestellt.

Tabelle 3: Abgeleitete Richtwerte der gemessenen flächenbezogenen Aktivität auf der Haut bzw. der Kleidung (in Bq cm^-2), bei deren Überschreitung eine Personendekontamination vorgenommen werden sollte. Grundlage: Dosisbezogener Eingreifrichtwert der Hautdosis von 50 mSv bzw. effektive Dosis von 1 mSv durch unabsichtliche Ingestion

Zu den Alphastrahlern oder Zerfallsreihen mit Alphaenergien > 6,5 MeV gehören folgende Radionuklide: Ra-223#, Ra-226#, Ac-225#, Ac-227#, Th-227#, Th-228#, Th-229#. Das betastrahlende Radionuklid Ac-227# kann zu dieser Gruppe gerechnet werden, weil die Zerfallsketten mit etlichen energiereichen Alphastrahlern weitgehend übereinstimmen. Alle Radionuklide dieser Gruppe haben gammastrahlende Tochternuklide, die höchsten Hautdosisbeiträge stammen allerdings von den hochenergetischen alphastrahlenden Tochternukliden (z.B. Po-212, Po-213, Po-215, At-217).

Zu den Alphastrahlern oder Zerfallsreihen mit Alphaenergien < 6,5 MeV gehören folgende Radionuklide und Radionuklidgemische: Po-210, Pu-238, Pu-239/Pu-240, Am-241, Cm-242, Cm-244, Cf-252, U-nat#, U-5%#, U-dep#.

Spätestens beim Übergang von einer Notfall-Expositionssituation in eine bestehende Expositionssituation, gegebenenfalls früher, sollte eine weitgehende Kenntnis der radiologischen Lage vorliegen (ICRP 2009a). Die in Tabelle 3 genannten Richtwerte können dann gegebenenfalls in Kenntnis der beteiligten Radionuklide an die aktuelle Lage angepasst werden.

Die unmittelbar von Maßnahmen betroffene Bevölkerung hat mehr noch als die nicht oder kaum Betroffenen außerhalb des Maßnahmengebietes sehr spezifische Fragen. Viele solcher Fragen (z.B. Bedeutung von Messwerten, Vorgehen bei Kontamination von Gegenständen und Fahrzeugen) sind vorhersehbar. Solche Fragen werden sehr wahrscheinlich in Notfallstationen und ähnlichen Einrichtungen gestellt werden. Die SSK regt daher an, vorab ein Kommunikationskonzept zu entwickeln, mit dem die in direktem Kontakt mit den Betroffenen stehenden Einsatz- und Betreuungskräfte befähigt werden, solche Fragen in angemessener Weise zu beantworten. Ein solches Konzept muss so gestaltet werden, dass die Einsatz- und Betreuungskräfte sehr kurzfristig eingewiesen werden können.

6.3 Nachweis der Überschreitung der abgeleiteten Richtwerte

In der Einleitung wurden bereits einige Hinweise auf die messtechnischen Probleme bei der Messung der flächenbezogenen Aktivität bei alpha- und betastrahlenden Radionukliden gegeben. In der wissenschaftlichen Begründung wird eine Messstrategie diskutiert, die bei Vorliegen einer Kontamination mit alpha- und betastrahlenden Radionukliden angewendet werden kann. Diese Diskussion beinhaltet auch eine Übersicht über vier in Deutschland bei den Einheiten des Katastrophenschutzes gängige Kontaminationsmonitore.

Im vorigen Abschnitt wurden die abgeleiteten Richtwerte sowohl der Bodenkontamination als auch der Kontamination der Haut bzw. der Kleidung dargestellt. Im Gesamtergebnis ist festzustellen, dass diese Werte teilweise sehr hoch sind.

Die in der wissenschaftlichen Begründung enthaltene Untersuchung zur Messtechnik zeigt, dass bei den betastrahlenden Radionukliden der quantitative Nachweis bereits in Höhe des jeweils niedrigsten Richtwertes der Bodenkontamination wegen erheblicher dann auftretender Messbereichsüberschreitungen nicht möglich ist. Bei Alphastrahlern dürfte jedoch der Nachweis der Richtwertüberschreitung bei entsprechender Geräteeinstellung gelingen.

In Bezug auf die Kontaminationsmessungen zur Auslösung einer Personendekontamination zeigt sich, dass bei den untersuchten Betastrahlern und Alphastrahlern mit einer Alphaenergie > 6,5 MeV ein quantitativer Nachweis mit allen vier betrachteten Kontaminationsmonitoren möglich ist. Bei Alphastrahlern mit einer Alphaenergie < 6,5 MeV kann der abgeleitete Richtwert von 1.000 Bq cm^-2 nur von zwei der betrachteten Kontaminationsmonitore quantitativ nach-gewiesen werden, bei den beiden anderen Typen kommt es zu Messbereichsüberschreitungen.

Offensichtlich hat sich die Messgeräteentwicklung darauf konzentriert, den Nachweis sehr kleiner radioaktiver Kontaminationen und Konzentrationen zu ermöglichen. Dagegen gibt es beim entsprechenden Nachweis hoher Kontaminationen und Konzentrationen Defizite.

Die SSK empfiehlt daher, die Überlegungen zu den hier anzuwendenden Messstrategien in Zusammenarbeit mit den Messgeräteherstellern, den Messinstitutionen, Fachverbänden und Anwendern fortzusetzen. Im Vordergrund sollten dabei die folgenden Themen stehen:

• Quantitativer Nachweises hoher Kontaminationen, u. a. an Staub- und Wischproben,
• Erfassung der Verfügbarbarkeit von Beta-Ortsdosisleistungsmessgeräten und betaempfindlichen elektronischen Personendosimetern, z.B. im Katalog der Hilfsmöglichkeiten der GRS,
• Erstellung von Handlungsanweisungen für den Umgang mit den verschiedenen Messgeräten bei den Messaufgaben, die bei dem hier betrachteten Szenario durchzuführen sind (siehe Kapitel 11 und Anhang A-7 der wissenschaftlichen Begründung).

Bei der Schulung und Information von Einsatzkräften sollte künftig verstärkt auch auf die Möglichkeit von Kontaminationen hingewiesen werden, die wegen fehlender oder nur sehr geringer Gammastrahlung nicht durch die gängigen Dosisleistungsmessgeräte nachweisbar sind.

6.4 Vorsorgliche Warnung

Bei der Beschreibung der Schutzstrategie (Abschnitt 3.3 der wissenschaftlichen Begründung) wird ausgeführt, dass nicht auszuschließen ist, dass in einem Gebiet, welches über das Verdachtsgebiet hinausreicht, Kontaminationen auftreten können, die über den Ingestionspfad zu nicht unerheblichen Strahlendosen führen können. Beispielsweise könnten beim Durchzug einer Aktivität führenden Wolke offene Lebensmittel kontaminiert werden. Es sollte daher eine vorsorgliche Warnung an die Bevölkerung ergehen, auf den Genuss solcher Lebensmittel zu verzichten, Berührungen mit möglicherweise kontaminierten Gegenständen zu vermeiden und Kinder bis auf Weiteres nicht im Freien spielen zu lassen. Entfernungsangaben wie bei der Verdachtsfläche lassen sich ohne Kenntnis der Radionuklide und der Höhe der Kontamination nicht herleiten.

Die SSK empfiehlt in Anlehnung an einen Vorschlag in (IAEA 2013), eine solche vorsorgliche Warnung in einem Sektor von 45 Grad in Driftrichtung der Wolke zunächst bis zu einer Entfernung von 8 km auszusprechen.

Anhang A-5.5 der wissenschaftlichen Begründung skizziert ein Verfahren, mit dem nach Festlegung eines Maßnahmengebietes die Ausdehnung des zu warnenden Gebietes abgeschätzt werden kann.

7 Weiterführende Hinweise

Diese Empfehlung wird in der wissenschaftlichen Begründung ergänzt durch Hinweise zu Schutzmaßnahmen, zur Information der Bevölkerung, zum Schutz der Einsatzkräfte und zu medizinischen Aspekten.

8 Literatur

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1) Falls die Freisetzung in die Luft erfolgt ist, wird angenommen, dass die entsprechende Wolke abgezogen ist und dass ablagerungsfähige Radionuklide zu einer flächenhaften Kontamination von Böden und anderen Oberflächen (im Weiteren als Bodenkontamination bezeichnet) geführt haben.

2) Als Verdachtsfläche wird hier ein Gebiet bezeichnet, in dem aufgrund einer möglichen Kontamination mit radioaktiven Stoffen gegebenenfalls Maßnahmen zur unmittelbaren Gefahrenabwehr notwendig sein können. Die Grenzen des Gebietes sind noch nicht durch Messungen abgesteckt; vielmehr kann die Größe der Verdachtsfläche meistens nur pauschal festgelegt werden, sofern nicht andere Hinweise Gründe für die vorläufige Abgrenzung liefern.

3) Bei einem betroffenen Gebiet ist durch (Grob-)Messungen die Fläche bestimmt, in der wegen Überschreitung der abgeleiteten Richtwerte Maßnahmen zur unmittelbaren Gefahrenabwehr notwendig sind.

4) Natürliches Uran (U-nat) ist chemisch abgetrenntes Uran in der natürlichen Isotopenzusammensetzung. Ein Becquerel natürliches Uran entspricht 0,489 Alpha-Zerfällen pro Sekunde von U-238, 0,489 Alpha-Zerfällen pro Sekunde von U-234 und 0,022 Alpha-Zerfällen pro Sekunde von U-235. Dies entspricht Massenanteilen von 99,275 % U-238, 0,72 % U-235 und 0,005 % U-234. U-238 ist mit den Tochternukliden Th-234 sowie Pa-234m nach ca. 100 Tagen im radioaktiven Gleichgewicht. Bei U-235 liegt das radioaktive Gleichgewicht mit dem Tochternuklid Th-231 nach gut 10 Tagen vor. Die weiteren Radionuklide in den beiden Zerfallsketten brauchen aus dosimetrischer Sicht nicht weiter betrachtet werden. Das Gleiche gilt für alle Tochternuklide in der Zerfallskette von U-234. Durch das angehängte #-Zeichen wird darauf verwiesen, dass die jeweiligen Tochternuklide der Uranisotope berücksichtigt werden.

5) In U-5% ist der massenbezogene Anteil von U-235 im Urangemisch auf 5 % erhöht. Generell nehmen durch die Anreicherung die Anteile der Isotope mit niedrigerer Massezahl zu; damit erhöht sich die spezifische Aktivität (Bq/kg), die maßgeblich durch U-234 bestimmt ist.

6) Im abgereicherten Uran (U-dep = Uran depleted, häufig auch mit DU bezeichnet) ist der Anteil von U-238 erhöht, während die Anteile der Isotope mit niedrigerer Massenzahl erniedrigt sind. Die spezifische Aktivität ist gegenüber U-nat geringer.

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*) Bekanntmachung einer Empfehlung mit wissenschaftlicher Begründung der Strahlenschutzkommission - Abgeleitete Richtwerte für Maßnahmen zum Schutz von Personen bei Kontaminationen der Umwelt mit Alpha- und Betastrahlern - vom 3. Dezember 2015; vom 26. Februar 2016 (BAnz AT 01.07.2016 B3)

Nachfolgend wird die Empfehlung mit wissenschaftlicher Begründung der Strahlenschutzkommission (SSK), verabschiedet in der 279. Sitzung der Kommission am 3./4. Dezember 2015, bekannt gegeben

RS II 2 - 17027/2

ENDE