Über den Transfer von natürlichen Radionukliden in terrestrischen Ökosystemen und die realistische Modellierung der natürlichen Strahlenexposition in Norddeutschland

Research output: ThesisDoctoral thesis

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Original languageGerman
QualificationDoctor rerum naturalium
Date of Award30 Apr 2004
Publication statusPublished - 2004

Abstract

Als Folge der 1996 erlassenen EURATOM-Grundnormen finden sich in der aktuellen Strahlenschutzverordnung vom August 2001 erstmalig auch Regelungen zum Schutz der Bevölkerung vor einer zusätzlichen Strahlenexposition durch natürliche radioaktive Stoffe. Diese Bestimmungen beinhalten sowohl die aus natürlichen Radionukliden stammende Strahlenexposition bei der Ausübung von Arbeiten als auch den Schutz
der Bevölkerung vor einer zusätzlichen Strahlenexposition aus den Rückst änden dieser Arbeiten.
Ziel der Untersuchungen dieser Arbeit war es, mit Hilfe der γ-Spektrometrie die bestehende Datengrundlage und damit das Wissen um das Verhalten von natürlichen Radionukliden in terrestrischen Ökosystemen zu verbessern. Dazu wurden umfangreiche Untersuchungen zum Gehalt und Transfer von natürlichen Radionukliden in und zwischen verschiedenen Kompartimenten wie Boden, Weide- und Wiesenbewuchs,Getreide, Gemüse, Fleisch und Milch durchgeführt. Da sich existierende Untersuchungen dieser Art überwiegend auf Gegenden erhöhter natürlicher Radioaktivität beschränken, wurde in dieser Arbeit mit Niedersachsen ein Gebiet vergleichsweise geringer Umweltradioaktivität ausgew ̈ahlt. Aus diesem Grund bewegten sich die ermittelten Messwerte häufig im Bereich der Erkennungs- und Nachweisgrenzen des Messverfahrens, so dass ein Schwerpunkt der Arbeit auf der exakten Bestimmung der Messunsicherheiten zusammen mit den charakteristischen Grenzen (Erkennungs- und
Nachweisgrenzen und Grenzen des Vertrauensbereiches) lag.
Zusätzlich zu diesen Untersuchungen wurde mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen die Schwankungsbreite der natürlichen Strahlenexposition in Niedersachsen ermittelt.
Dabei wurden alle relevanten Expositionspfade berücksichtigt, wobei für die zu modellierenden Parameter nicht Punktgrößen, sondern auf Verteilungen basierende Erwartungswerte mit den zugehörigen Varianzen angenommen wurden. Mit Hilfe dieses probabilistischen Ansatzes konnte die Schwankungsbreite der natürlichen Strahlenexposition sowohl für Niedersachsen als auch für die gesamte Bundesrepublik Deutschland ermittelt werden. Durch diese Vorgehensweise wird ein Weg aufgezeigt, durch den bei der Abschätzung der Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide der
von den EURATOM-Grundnormen geforderte Realismus einer Modellierung erfüllt werden kann.

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@phdthesis{e905ce68297047b38f65c635c10cd336,
title = "{\"U}ber den Transfer von nat{\"u}rlichen Radionukliden in terrestrischen {\"O}kosystemen und die realistische Modellierung der nat{\"u}rlichen Strahlenexposition in Norddeutschland",
abstract = "Als Folge der 1996 erlassenen EURATOM-Grundnormen finden sich in der aktuellen Strahlenschutzverordnung vom August 2001 erstmalig auch Regelungen zum Schutz der Bev{\"o}lkerung vor einer zus{\"a}tzlichen Strahlenexposition durch nat{\"u}rliche radioaktive Stoffe. Diese Bestimmungen beinhalten sowohl die aus nat{\"u}rlichen Radionukliden stammende Strahlenexposition bei der Aus{\"u}bung von Arbeiten als auch den Schutzder Bev{\"o}lkerung vor einer zus{\"a}tzlichen Strahlenexposition aus den R{\"u}ckst {\"a}nden dieser Arbeiten.Ziel der Untersuchungen dieser Arbeit war es, mit Hilfe der γ-Spektrometrie die bestehende Datengrundlage und damit das Wissen um das Verhalten von nat{\"u}rlichen Radionukliden in terrestrischen {\"O}kosystemen zu verbessern. Dazu wurden umfangreiche Untersuchungen zum Gehalt und Transfer von nat{\"u}rlichen Radionukliden in und zwischen verschiedenen Kompartimenten wie Boden, Weide- und Wiesenbewuchs,Getreide, Gem{\"u}se, Fleisch und Milch durchgef{\"u}hrt. Da sich existierende Untersuchungen dieser Art {\"u}berwiegend auf Gegenden erh{\"o}hter nat{\"u}rlicher Radioaktivit{\"a}t beschr{\"a}nken, wurde in dieser Arbeit mit Niedersachsen ein Gebiet vergleichsweise geringer Umweltradioaktivit{\"a}t ausgew{\" }ahlt. Aus diesem Grund bewegten sich die ermittelten Messwerte h{\"a}ufig im Bereich der Erkennungs- und Nachweisgrenzen des Messverfahrens, so dass ein Schwerpunkt der Arbeit auf der exakten Bestimmung der Messunsicherheiten zusammen mit den charakteristischen Grenzen (Erkennungs- undNachweisgrenzen und Grenzen des Vertrauensbereiches) lag.Zus{\"a}tzlich zu diesen Untersuchungen wurde mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen die Schwankungsbreite der nat{\"u}rlichen Strahlenexposition in Niedersachsen ermittelt.Dabei wurden alle relevanten Expositionspfade ber{\"u}cksichtigt, wobei f{\"u}r die zu modellierenden Parameter nicht Punktgr{\"o}{\ss}en, sondern auf Verteilungen basierende Erwartungswerte mit den zugeh{\"o}rigen Varianzen angenommen wurden. Mit Hilfe dieses probabilistischen Ansatzes konnte die Schwankungsbreite der nat{\"u}rlichen Strahlenexposition sowohl f{\"u}r Niedersachsen als auch f{\"u}r die gesamte Bundesrepublik Deutschland ermittelt werden. Durch diese Vorgehensweise wird ein Weg aufgezeigt, durch den bei der Absch{\"a}tzung der Strahlenexposition durch nat{\"u}rliche Radionuklide dervon den EURATOM-Grundnormen geforderte Realismus einer Modellierung erf{\"u}llt werden kann.",
author = "Jan-Willem Vahlbruch",
note = "Dissertation",
year = "2004",
language = "Deutsch",

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T1 - Über den Transfer von natürlichen Radionukliden in terrestrischen Ökosystemen und die realistische Modellierung der natürlichen Strahlenexposition in Norddeutschland

AU - Vahlbruch, Jan-Willem

N1 - Dissertation

PY - 2004

Y1 - 2004

N2 - Als Folge der 1996 erlassenen EURATOM-Grundnormen finden sich in der aktuellen Strahlenschutzverordnung vom August 2001 erstmalig auch Regelungen zum Schutz der Bevölkerung vor einer zusätzlichen Strahlenexposition durch natürliche radioaktive Stoffe. Diese Bestimmungen beinhalten sowohl die aus natürlichen Radionukliden stammende Strahlenexposition bei der Ausübung von Arbeiten als auch den Schutzder Bevölkerung vor einer zusätzlichen Strahlenexposition aus den Rückst änden dieser Arbeiten.Ziel der Untersuchungen dieser Arbeit war es, mit Hilfe der γ-Spektrometrie die bestehende Datengrundlage und damit das Wissen um das Verhalten von natürlichen Radionukliden in terrestrischen Ökosystemen zu verbessern. Dazu wurden umfangreiche Untersuchungen zum Gehalt und Transfer von natürlichen Radionukliden in und zwischen verschiedenen Kompartimenten wie Boden, Weide- und Wiesenbewuchs,Getreide, Gemüse, Fleisch und Milch durchgeführt. Da sich existierende Untersuchungen dieser Art überwiegend auf Gegenden erhöhter natürlicher Radioaktivität beschränken, wurde in dieser Arbeit mit Niedersachsen ein Gebiet vergleichsweise geringer Umweltradioaktivität ausgew ̈ahlt. Aus diesem Grund bewegten sich die ermittelten Messwerte häufig im Bereich der Erkennungs- und Nachweisgrenzen des Messverfahrens, so dass ein Schwerpunkt der Arbeit auf der exakten Bestimmung der Messunsicherheiten zusammen mit den charakteristischen Grenzen (Erkennungs- undNachweisgrenzen und Grenzen des Vertrauensbereiches) lag.Zusätzlich zu diesen Untersuchungen wurde mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen die Schwankungsbreite der natürlichen Strahlenexposition in Niedersachsen ermittelt.Dabei wurden alle relevanten Expositionspfade berücksichtigt, wobei für die zu modellierenden Parameter nicht Punktgrößen, sondern auf Verteilungen basierende Erwartungswerte mit den zugehörigen Varianzen angenommen wurden. Mit Hilfe dieses probabilistischen Ansatzes konnte die Schwankungsbreite der natürlichen Strahlenexposition sowohl für Niedersachsen als auch für die gesamte Bundesrepublik Deutschland ermittelt werden. Durch diese Vorgehensweise wird ein Weg aufgezeigt, durch den bei der Abschätzung der Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide dervon den EURATOM-Grundnormen geforderte Realismus einer Modellierung erfüllt werden kann.

AB - Als Folge der 1996 erlassenen EURATOM-Grundnormen finden sich in der aktuellen Strahlenschutzverordnung vom August 2001 erstmalig auch Regelungen zum Schutz der Bevölkerung vor einer zusätzlichen Strahlenexposition durch natürliche radioaktive Stoffe. Diese Bestimmungen beinhalten sowohl die aus natürlichen Radionukliden stammende Strahlenexposition bei der Ausübung von Arbeiten als auch den Schutzder Bevölkerung vor einer zusätzlichen Strahlenexposition aus den Rückst änden dieser Arbeiten.Ziel der Untersuchungen dieser Arbeit war es, mit Hilfe der γ-Spektrometrie die bestehende Datengrundlage und damit das Wissen um das Verhalten von natürlichen Radionukliden in terrestrischen Ökosystemen zu verbessern. Dazu wurden umfangreiche Untersuchungen zum Gehalt und Transfer von natürlichen Radionukliden in und zwischen verschiedenen Kompartimenten wie Boden, Weide- und Wiesenbewuchs,Getreide, Gemüse, Fleisch und Milch durchgeführt. Da sich existierende Untersuchungen dieser Art überwiegend auf Gegenden erhöhter natürlicher Radioaktivität beschränken, wurde in dieser Arbeit mit Niedersachsen ein Gebiet vergleichsweise geringer Umweltradioaktivität ausgew ̈ahlt. Aus diesem Grund bewegten sich die ermittelten Messwerte häufig im Bereich der Erkennungs- und Nachweisgrenzen des Messverfahrens, so dass ein Schwerpunkt der Arbeit auf der exakten Bestimmung der Messunsicherheiten zusammen mit den charakteristischen Grenzen (Erkennungs- undNachweisgrenzen und Grenzen des Vertrauensbereiches) lag.Zusätzlich zu diesen Untersuchungen wurde mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen die Schwankungsbreite der natürlichen Strahlenexposition in Niedersachsen ermittelt.Dabei wurden alle relevanten Expositionspfade berücksichtigt, wobei für die zu modellierenden Parameter nicht Punktgrößen, sondern auf Verteilungen basierende Erwartungswerte mit den zugehörigen Varianzen angenommen wurden. Mit Hilfe dieses probabilistischen Ansatzes konnte die Schwankungsbreite der natürlichen Strahlenexposition sowohl für Niedersachsen als auch für die gesamte Bundesrepublik Deutschland ermittelt werden. Durch diese Vorgehensweise wird ein Weg aufgezeigt, durch den bei der Abschätzung der Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide dervon den EURATOM-Grundnormen geforderte Realismus einer Modellierung erfüllt werden kann.

M3 - Dissertation

ER -

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