DE102005016792A1 - Simplified Strontium 90 activity determination procedure dries and grinds raw sample material and uses single calibration measurement to separate beta count rates - Google Patents

Simplified Strontium 90 activity determination procedure dries and grinds raw sample material and uses single calibration measurement to separate beta count rates Download PDF

Info

Publication number
DE102005016792A1
DE102005016792A1 DE200510016792 DE102005016792A DE102005016792A1 DE 102005016792 A1 DE102005016792 A1 DE 102005016792A1 DE 200510016792 DE200510016792 DE 200510016792 DE 102005016792 A DE102005016792 A DE 102005016792A DE 102005016792 A1 DE102005016792 A1 DE 102005016792A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
beta
measurement
count rate
activity
gamma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200510016792
Other languages
German (de)
Other versions
DE102005016792B4 (en
Inventor
Jürgen Wahl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JEN JUELICHER ENTSORGUNGSGESELLSCHAFT FUER NUK, DE
Original Assignee
AVR ARBEITSGEMEINSCHAFT VERSUC
AVR ARBEITSGEMEINSCHAFT VERSUCHSREAKTOR GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVR ARBEITSGEMEINSCHAFT VERSUC, AVR ARBEITSGEMEINSCHAFT VERSUCHSREAKTOR GmbH filed Critical AVR ARBEITSGEMEINSCHAFT VERSUC
Priority to DE200510016792 priority Critical patent/DE102005016792B4/en
Publication of DE102005016792A1 publication Critical patent/DE102005016792A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102005016792B4 publication Critical patent/DE102005016792B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination

Abstract

A simplified Strontium 90 activity determination procedure dries and grinds raw sample material, makes a a calibration measurement for identical mass covering and distribution, measures total beta count rate for the mass on the measurement surface, and obtains the difference of the total beta count rate and the sum of the beta count rate of the beta/gamma radiator to obtain the Sr/Y90 beta count rate contribution from Sr/Y90 and determine the specific Sr90 activity. The procedure uses the raw material dried and ground to a small size to make gamma spectrometry measurements of the beta/gamma radiator, a single determination of the Sr90Y90 nuclide measurement sensitivity for all beta radiators, measures the sample beta count with a calibration measurement for identical mass covering and distribution, and the total beta count rate for the mass on the measurement surface, calculates the gamma spectrometric specific activity in beta count rate, and the difference of the total beta count rate and the sum of the beta count rate of the beta/gamma radiator to obtain the Sr/Y90 beta count rate contribution from Sr/Y90 and determine the specific Sr90 activity.

Description

1 Beschreibung1 description

Die Erfindung betrifft ein vereinfachtes Verfahren zur Sr90-Aktivitätsbestimmung.The The invention relates to a simplified method for Sr90 activity determination.

Die Aktivitätsbestimmung des reinen Beta-Strahlers Sr90 in Proben der Umwelt oder aus dem kerntechnischen Bereich ist wegen der Vielzahl damit verbundener chemischer Operationen aufwendig und schwierig. Die Auswertung nur einer Probe beträgt mindestens eine Woche und erfordert profunde Kenntnisse der Chemie. Entsprechend hoch ist der Preis, der bei einer einfachen Erdprobenmessung bereits bei ca. 1000,00 Euro liegt. Der ökonomische Zwang kann aber schnell zu einer zu geringen Probendichte führen mit der Folge einer statistisch unzureichenden Beschreibung der radiologischen Situation.The activity determination of the pure beta emitter Sr90 in samples of the environment or from the nuclear is due to the variety associated with it chemical operations consuming and difficult. The evaluation only a sample is at least a week and requires profound knowledge of chemistry. The price for a simple soil sampling is correspondingly high already at about 1000.00 euros. But the economic constraint can quickly lead to a too small sample density with the result of a statistical insufficient description of the radiological situation.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein einfacheres Verfahren wie das des Patentanspruchs zu haben, mit dem schnell und preiswert und ohne die bisherigen Nachteile für die statistische Sicherheit eine genügend große Zahl von Proben gemessen werden kann.task The invention is now a simpler method such as that of To have patent claim, with the fast and inexpensive and without the previous disadvantages for The statistical safety measures a sufficiently large number of samples can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass für die Sr90-Aktivitätsbestimmung das Probenmaterial nicht chemisch aufbereitet wird; statt der chemischen Abtrennung von Strontium zur Betazählratenmessung wird der Betazählratenbeitrag der anderen Betastrahler nach einer mechanischen Probenbehandlung rein messtechnisch durch Kombination einer Betazählratenmessung und einer gammaspektrometrischen Messung erfasst. Hierzu wird das Probenmaterial durch Mahlen in eine Messform (gleichmäßiger Auftrag als körniges Pulver auf Messfläche) gebracht, in der unabhängig von den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Probenmaterials die Aktivität jedes isoliert vorliegenden Betastrahlers Ni durch eine Betazählratenmessung bestimmt werden kann. In dieser Messform wird durch eine einmalige Kalibrierung die Messempfindlichkeit ε(Ni) der Betazählratenmessung für alle Betastrahler Ni bestimmt. Mit Kenntnis der Messempfindlichkeiten ε(Ni) und der gammaspektrometrisch gemessenen spezifischen Aktivität aβ/Y(Ni) der Betastrahler, die auch Gammastrahler sind, kann an jedem beliebigen Probenmaterial der Betazählratenanteil Σnβ/Y(Ni) der Beta/Gamma-Strahler berechnet werden. Die Differenz zwischen der gemessenen Gesamtbetazählrate nn und der Summe der berechneten Betazählraten Σnβ/Y(Ni) ist dann der Beitrag von Sr90 an der Gesamtbetazählrate.This object is achieved in that the sample material is not chemically processed for Sr90 activity determination; Instead of the chemical separation of strontium for beta count rate measurement, the beta count rate contribution of the other beta emitters after a mechanical sample treatment is measured purely by measurement by combining a beta counter rate measurement and a gamma spectrometric measurement. For this purpose, the sample material is brought by grinding into a measuring form (uniform application as a granular powder on measuring surface), in which regardless of the chemical and physical properties of the sample material, the activity of each isolated beta-emitter Ni can be determined by Betazählratenmessung. In this measurement form, the measurement sensitivity ε (N i ) of the beta count rate measurement for all beta emitters N i is determined by a one-time calibration. With knowledge of the measurement sensitivities ε (N i ) and the gamma-spectrally measured specific activity a β / Y (N i ) of the beta emitters, which are also gamma emitters, the beta count rate component Σn β / Y (N i ) of the beta / gamma can be determined on any sample material Emitters are calculated. The difference between the measured total beta count rate n n and the sum of the calculated beta count rates Σn β / Y (N i ) is then the contribution of Sr90 to the total beta count rate.

In den folgenden Ausführungen wird die Erfindung näher erläutert.In the following versions the invention will be closer explained.

2 Messverfahren des Patentanspruchs2 measuring method of the claim

2.1 Grundsätzliches2.1 Fundamentals

Voraussetzung für das neue Sr90-Messverfahren ist die Fähigkeit, mit einem Beta-Zählratenmessgerät die Aktivität jedes Beta-Strahlers bestimmen zu können. Hierzu müssen das Ansprechvermögen des Detektors εD(Ni) für die Betastrahlung des Nuklids Ni sowie der Wirkungsgrad der Strahlungsquelle εS(Ni), der durch die Selbstabsorption der Betastrahlung des Nuklids Ni in der Probe vorgegeben wird, bekannt sein. Es gilt der Zusammenhang A(Ni) = (nb – n0)/εD(Ni)·εS(Ni) = nn/ε(Ni),in dem

nb
die Bruttozählrate in /IPS/,
n0
die Nulleffektrate in /IPS/,
nn
die Nettozählrate in /IPS/,
εD(Ni)·εS(Ni) = ε(Ni)
die Messempfindlichkeit der Probenmessung und
A(Ni)
die Probenaktivität des Nuklids Ni in /Bq/
sind.The prerequisite for the new Sr90 measurement method is the ability to determine the activity of each beta emitter with a beta count rate meter. For this, the response of the detector ε D (N i ) for the beta radiation of the nuclide N i and the efficiency of the radiation source ε S (N i ), which is predetermined by the self-absorption of the beta radiation of the nuclide N i in the sample, must be known. The context applies AT i ) = (n b - n 0 ) / Ε D (N i ) · Ε S (N i ) = n n / Ε (N i ) by doing
n b
the gross count in / IPS /,
n 0
the zero effects in / IPS /,
n
the net count in / IPS /,
ε D (N i ) ε S (N i ) = ε (N i )
the measuring sensitivity of the sample measurement and
A (N i )
the sample activity of the nuclide N i in / Bq /
are.

Das Ansprechvermögen εD(Ni) lässt sich mit geeigneten Kalibrierpräparaten sehr präzise ermitteln, nicht aber so einfach der Wirkungsgrad εS(Ni), der sehr empfindlich von der Probendichte und der Probenmasse abhängt und daher stets konservativ angesetzt werden muss. Gelingt es aber, Proben jeder Art so zu präparieren, dass εS(Ni) und damit ε(Ni) zuverlässig ein und denselben charakteristischen Wert annimmt, also unabhängig vom Probenmaterial wird, so kann die Aktivität A(Ni) des Nuklids Ni in beliebigen Proben aus der Betazählratenmessung bestimmt werden. Eine solche Probeneigenschaft kann vor folgendem theoretischen Hintergrund erstellt werden: die Schwächung der Betastrahlung eines Nuklids Ni ist eine Funktion der max. Energie der Betastrahlung Emax(Ni) und der Abschirmdicke d /cm/ des Materials mit der Dichte ρ/g/cm3/. Die Messempfindlichkeit der Betamessung ε(Ni), die ein Maß für die Schwächung der Betastrahlung ist, kann daher als Funktion dieser beiden Größen geschrieben werden: ε(Ni) = μi·Emax(Ni)·ρ·d,wobei μi eine für jedes Nuklid Ni charakteristischer Proportionalitätsfaktor ist. Neben Emax(Ni) bestimmen die Schwächung der Betastrahlung also nicht allein die Materialart, sondern vielmehr das Produkt ρ·d = fm (fm: Abschirmflächengewicht in g/cm2). Bei gleichem Abschirmflächengewicht fm ist ε(Ni) daher unabhängig von der Art des Probenmaterials.The response ε D (N i ) can be determined very precisely with suitable calibration preparations, but not so simply the efficiency ε S (N i ), which depends very sensitively on the sample density and the sample mass and therefore must always be applied conservatively. If, however, it is possible to prepare samples of each type such that ε S (N i ) and thus ε (N i ) reliably assume one and the same characteristic value, ie become independent of the sample material, then the activity A (N i ) of the nuclide can N i in any samples from Betazählratenmessung be determined. Such a sample property can be created against the following theoretical background: the attenuation of the beta radiation of a nuclide N i is a function of the max. Energy of the beta radiation E max (N i ) and the shielding thickness d / cm / of the material with the density ρ / g / cm 3 /. The measuring sensitivity of the beta measurement ε (N i ), which is a measure of the attenuation of the beta radiation, can therefore be written as a function of these two variables: ε (N i ) = μ i · e Max (N i ) · Ρ · d, where μ i is a proportionality factor characteristic of each nuclide N i . In addition to E max (N i ), the attenuation of the beta radiation thus not only determines the type of material, but rather the product ρ · d = f m (f m : shielding area weight in g / cm 2 ). With the same screening surface weight f m , ε (N i ) is therefore independent of the type of sample material.

Der zentrale Punkt des Patentanspruchs besteht nun darin, die Messempfindlichkeit ε(Ni) bei einem bestimmten Abschirmflächengewicht für jedes Nuklid Ni zu ermitteln. Dies kann durch eine Messung der Betazählrate einer Probe erfolgen, der eine Kalibrierflüssigkeit mit bekannter Aktivität zugeführt wurde. Liegt eine solche Kalibrierflüssigkeit nicht vor, so muss ε(Ni) berechnet werden.The central point of the patent claim is now to determine the measuring sensitivity ε (N i ) for a given screening surface weight for each nuclide N i . This can be done by measuring the beta count rate of a sample to which a calibration fluid of known activity has been added. If such a calibration liquid is not available, then ε (N i ) must be calculated.

2.2 Kalibrierung der Messvorgänge2.2 Calibration of the measuring procedures

2.2.1 Kalibrierung der Betastrahlungsmessung2.2.1 Calibration of the Beta radiation measurement

Für jeden Betastrahler Ni, dessen Aktivität anhand seiner Gammastrahlung bestimmt wurde, ist die Messempfindlichkeit des Zählrohres für die Betastrahlung ε(Ni) in Einheiten von IPS/Bq durch Kalibriermessungen festzulegen. Die Messempfindlichkeiten ε(Ni) für die künstlichen Nuklide lassen sich durch Kalibrierproben bestimmen, die mit Lösungen der zu erwartenden Nuklide Ni genau definierter Aktivität kontaminiert sind. Die Kalibrierproben müssen den zu messenden Proben in ihrem Selbstabsorptionsverhalten exakt entsprechen. Die die Probeneigenschaften in Hinsicht auf die Schwächung der Betastrahlung bestimmenden Parameter, Abschirmwirkungsfläche fm/g/cm2/ und die Korngröße, müssen identisch sein. Für eine feste gemahlene Probe mit einer Probenmasse von 10 g (fm = 33 mg/cm2) und eine Korngröße < 0,2 mm wurden die in Tabelle 1a aufgeführten Messempfindlichkeiten ε(Ni) zur Bestimmung der Betazählraten durch Messung (von Sr/Y90 und Cs137) bzw. durch Rechnung (natürliche Aktivitäten) ermittelt.For each beta emitter N i whose activity has been determined on the basis of its gamma radiation, the measurement sensitivity of the counter tube for the beta radiation ε (N i ) in units of IPS / Bq is to be determined by calibration measurements. The measurement sensitivities ε (N i ) for the artificial nuclides can be determined by calibration samples which are contaminated with solutions of the expected nuclides N i of precisely defined activity. The calibration samples must exactly match the samples to be measured in their self-absorption behavior. The parameters determining the sample properties with regard to the attenuation of the beta radiation, the shielding effect area f m / g / cm 2 / and the grain size, must be identical. For a solid ground sample with a sample mass of 10 g (f m = 33 mg / cm 2 ) and a grain size <0.2 mm, the measurement sensitivities ε (N i ) listed in Table 1a were used to determine the beta count rates by measurement (of Sr / Y90 and Cs137) or by calculation (natural activities).

Für die Beta-Strahler der Uran- und Thorium-Familie sind die Messempfindlichkeiten durch Vergleich der Betaenergien mit bekannten Messempfindlichkeiten künstlicher Nuklide abzuschätzen. Der Fehler dieser Abschätzung ist sehr gering, da die durch die Uran- und Thorium-Töchter erzeugten Betazählraten sehr gut anhand von nicht mit künstlichen Nukliden kontaminierten Umweltproben überprüft werden können (siehe Tabelle 1b).For the beta emitters The uranium and thorium family are the measurement sensitivities by Comparison of the beta energies with known measuring sensitivities artificial To estimate nuclides. The error of this estimate is very low as those produced by the uranium and thorium daughters Betazählraten very good on the basis of not artificial Nuclides contaminated environmental samples can be checked (see Table 1b).

Tabelle 1a: Messempfindlichkeiten ε(Ni) künstlicher und natürlicher Nuklide bei der Messung der Betazählrate von festen Proben

Figure 00030001
Table 1a: measuring sensitivities ε (N i) of artificial and natural radionuclides in the measurement of beta count of solid samples
Figure 00030001

  • * durch Kalibrierpräparate ermittelte Messempfindlichkeiten* by calibration preparations determined measuring sensitivities
  • ** theoretisch ermittelte und anhand von Umweltproben überprüfte Messempfindlichkeiten: siehe Tabelle 1b** Theoretically determined and verified by environmental samples measured sensitivities: see Table 1b

Tabelle 1b: Vergleich berechneter und gemessener Betazählraten an 10-g-Proben, die frei von künstlichen Aktivitäten sind

Figure 00030002
Table 1b: Comparison of calculated and measured beta count rates on 10 g samples free of artificial activities
Figure 00030002

  • * aus den gammaspektrometrisch gemessenen spezifischen Nuklidaktivitäten und ihre Beta-Messempfindlichkeiten ε(Ni) nach Tabelle 1a berechnet* calculated from the gammaspektrometrisch measured specific nuclide activities and their beta-sensitivity ε (N i ) according to Table 1a

2.2.2 Kalibrierung der gammaspektrometrischen Messung2.2.2 Calibration of the gamma-spectrometric measurement

Die Kalibrierung der gammaspektrometrischen Messung ist ein standardisierter Vorgang der nuklearen Messtechnik, der daher hier nicht weiter erklärt wird.The Calibration of the gamma spectrometric measurement is a standardized one Nuclear measurement process, which is therefore not explained here.

2.3 Probenaufbereitung2.3 Sample preparation

2.3.1 Probenaufbereitung fester Proben2.3.1 Sample preparation solid samples

Das Rohmaterial der zu messenden Probe (Probenmasse: mindestens 10 g) ist zu trocknen und unmittelbar danach auf eine Korngröße < 0,2 mm zu mahlen und zu homogenisieren. Weiche Materialien, wie Gummi, PVC oder sonstige organische Proben, die sich nicht bei Zimmertemperatur mahlen lassen, werden für den Mahlvorgang auf die Temperatur von flüssigem Stickstoff herabgekühlt. An Metallen, die grundsätzlich nicht gemahlen werden, erfolgt die Probenahme durch Fräsen oder Schleifen.The Raw material of the sample to be measured (sample mass: at least 10 g) is to be dried and then ground immediately to a particle size <0.2 mm and to homogenize. Soft materials, such as rubber, PVC or other organic samples that can not be ground at room temperature, be for the grinding process cooled down to the temperature of liquid nitrogen. At Metals that are not be ground, the sampling is done by milling or grinding.

Die Probe muss nach der Probenaufbereitung einen Zustand erreicht haben, bei dem sichergestellt ist, dass die zugrunde gelegten Messempfindlichkeiten für die gammaspektrometrische Messung und die Betazählratenmessung identisch mit den entsprechenden Messempfindlichkeiten der Kalibrierung dieser beiden Messvorgänge sind. Als am besten reproduzierbar in dieser Hinsicht hat sich erwiesen, wenn für die gammaspektrometrische Messung eine Probenmenge von ca. 1 Liter und für die Betazählratenmessung eine Probenmenge von 10 g, die gleichmäßig auf einer ca. 300 cm2 großen Messfläche verteilt wird (Abschirmwirkungsfläche fm = 33 mg/cm2), angesetzt werden.After sample conditioning, the sample must have reached a state that ensures that the gamma spectrometric and gage rate measurements used are the same as those used to calibrate these two gauges. As best reproducible in this respect, has been found when a sample amount of 10 g for the gamma spectrometric measurement, a sample volume of about 1 liter and the Betazählratenmessung, the cm 2 measuring surface is distributed evenly on a 300 (Abschirmwirkungsfläche f m = 33 mg / cm 2 ).

2.3.2 Probenaufbereitung flüssiger Proben2.3.2 Sample preparation liquid rehearse

Das Probenmaterial wird eingedampft. Die Probenmenge ist beliebig. In Abhängigkeit vom Feststoffgehalt des Rohmaterials liegt die Probe nach dem Eindampfvorgang entweder in messbereiter Form vor oder sie muss bei großem Feststoffgehalt entsprechend Kap. 2.3.1 noch weiter behandelt werden.The Sample material is evaporated. The sample quantity is arbitrary. In dependence From the solids content of the raw material, the sample is after the evaporation process either in measurable form or it must be at high solids content according to chap. 2.3.1 will be further discussed.

2.4 Messung und Auswertung2.4 Measurement and evaluation

2.4.1 Gammaspektrometrische Messung2.4.1 Gamma spectrometric Measurement

An der Probe wird gammaspektrometrisch die Aktivität aller nachweisbaren Gamma-Strahler einschließlich von K40 sowie der Gamma-Strahler aus der Thorium- und Uran-Familie gemessen.At the sample is gamma spectrometrically the activity of all detectable gamma emitters including K40 and the gamma emitter from the thorium and uranium family measured.

2.4.2 Betastrahlungsmessung2.4.2 Beta radiation measurement

Mit einem Zählrohr wird bei festen Proben an einer Teilprobe von 10 g aus der präparierten Gesamtprobe die Bruttozählrate der Betastrahlung nb sowie die Nulleffektrate n0 bestimmt.With a counter tube the gross count rate of the beta radiation n b as well as the zero n 0 is determined for solid samples on a partial sample of 10 g from the prepared total sample.

Bei flüssigen Proben erfolgt diese Messung am Rückstand der eingedampften Probe.at liquid Samples, this measurement is carried out on the residue of the evaporated sample.

2.5 Auswertung2.5 Evaluation

Die gemessene Zählrate nb der Teilprobe in IPS setzt sich aus den Zählraten der verschiedenen Betastrahler zusammen: nb = n(Sr/Y90) + n0 + n(N1) + n(N2) + n(N3) + ... The measured count rate n b of the sub-sample in IPS is composed of the count rates of the various beta emitter: n b = n (Sr / Y90) + n 0 + n (N 1 ) + n (N 2 ) + n (N 3 ) + ...

In dieser Gleichung sind n(Sr/Y90) die von Sr/Y90 erzeugte Zählrate in /IPS/, n0 die Nulleffektrate und n(N1), n(N2), n(N3)... die Betazählraten in /IPS/ der Beta/Gammastrahler N1, N2, N3 ....In this equation, n (Sr / Y90) are the Sr / Y90 count rate generated in / IPS /, n 0 is the zero effect rate and n (N 1), n (N 2), (N 3) ... the Betazählraten n in / IPS / the beta / gamma emitter N 1 , N 2 , N 3 ....

Die Betazählraten der Beta/Gammastrahler, bezogen auf die bei der Betamessung eingesetzte Teilprobenmasse m, lassen sich aus den ermittelten Messempfindlichkeiten ε(Ni) – siehe Tabelle 1a – und der unter 2.4.2 durchgeführten Bestimmung der Beta/Gammastrahler-Aktivität A(Ni) in Bq/g wie folgt berechnen: n(Ni)= ε(Ni)·A(Ni)·m /IPS/, (2) The Betazählraten the Beta / gamma emitter, based on the amount in the beta measurement part sample mass m, can be prepared from the determined measurement sensitivities ε (N i) - see Table 1a - and carried out under 2.4.2 Determination of beta / gamma emitter activity A (N i ) calculate in Bq / g as follows: n (N i ) = ε (N i )·AT i ) · M / IPS /, (2)

Die von Sr/Y90 erzeugte Zählrate n(Sr/Y90) errechnet sich mit Gl. (2) aus Gl. (1) zu n(Sr/Y90) = nb – n0 – Σn(Ni). (3) The count rate n (Sr / Y90) generated by Sr / Y90 is calculated as Eq. (2) from Eq. (1) too n (Sr / Y90) = n b - n 0 - Σn (N i ). (3)

Die Sr/Y90-Aktivität der Teilprobe A(Sr/Y90) wird aus der Zählrate n(Sr/Y90) und der Messempfindlichkeit ε(Sr/Y90) wie folgt bestimmt: A(Sr/Y90) = n(Sr/Y90)/ε(Sr/Y90) /Bq/. (4) The Sr / Y90 activity of subsample A (Sr / Y90) is determined from the count rate n (Sr / Y90) and the measurement sensitivity ε (Sr / Y90) as follows: A (Sr / Y90) = n (Sr / Y90) / ε (Sr / Y90) / Bq /. (4)

Die spezifische Aktivität a(Sr/Y90) der Probe ergibt sich aus Gl. (4) zu a(Sr/Y90) = A(Sr/Y90)/m /Bq/g/. (5) The specific activity a (Sr / Y90) of the sample is given by Eq. (4) too a (Sr / Y90) = A (Sr / Y90) / m / Bq / g /. (5)

Da Sr90 und Y90 im Aktivitätsgleichgewicht stehen, beträgt die spezifische Aktivität für das Nuklid Sr90: a(Sr90) = a(Sr90/Y90)/2 /Bq/g/. Since Sr90 and Y90 are in the activity equilibrium, the specific activity for the nuclide Sr90 is: a (Sr90) = a (Sr90 / Y90) / 2 / Bq / g /.

2.6 Experimentelle Bestimmung der Erkennungs- und Nachweisgrenze des Sr90-Aktivitätsmessverfahrens2.6 Experimental determination the detection and detection limit of the Sr90 activity measurement method

Für die Zählratendifferenz ΔZ zwischen der gemessenen Netto-Betazählrate und der aus der gammaspektrometrisch ermittelten Aktivität berechneten Netto-Betazählrate in Tabelle 1b gilt theoretisch ΔZ = 0. Bei den in Tabelle 1b aufgeführten Probenmessungen ist dies im Rahmen der statistischen Sicherheit offensichtlich der Fall. Die Standardabweichung der Zählratendifferenz ergibt sich zu σ(ΔZ) = 0,031 IPS. Aus dieser Standardabweichung lässt sich die Erkennungsgrenze EG und Nachweisgrenze NWG für die Sr/Y90-Aktivitätsmessung unter der Annahme bestimmen, dass keine weiteren nicht gammaspektrometrisch erfassbaren Aktivitäten vorliegen: EG(Sr/Y90) = 3·σ(ΔZ)/ε(Sr/Y90)/m = 3·0,031/0,36/10 = 25,83 E-3 Bq/g bzw. NWG(Sr/Y90) = 4,6·σ(ΔZ)/ε(Sr/Y90)/m = 39,61 E-3 Bq/g bzw. für das Nuklid Sr90 allein: EG(Sr90) = 13,0 E-3 Bq/g, NWG(Sr90) = 19,81 E-3 Bq/g. For the count rate difference ΔZ between the measured net beta count rate and the net beta count rate in Table 1b calculated from the gamma spectrometrically determined activity, theoretically ΔZ = 0. For the sample measurements listed in Table 1b, this is obviously the case for statistical safety. The standard deviation of the count rate difference is σ (ΔZ) = 0.031 IPS. From this standard deviation, the detection limit EG and detection limit NWG for the Sr / Y90 activity measurement can be determined on the assumption that there are no further non-gamma spectrometry detectable activities: EG (Sr / Y90) = 3 × σ (ΔZ) / ε (Sr / Y90) / m = 3 × 0.031 / 0.36 / 10 = 25.83 E-3 Bq / g or NWG (Sr / Y90) = 4.6 · σ (ΔZ) / ε (Sr / Y90) / m = 39.61 E-3 Bq / g or for the nuclide Sr90 alone: EG (Sr90) = 13.0 E-3 Bq / g, NWG (Sr90) = 19.81 E-3 Bq / g.

Diese Werte stehen in Übereinstimmung mit der in Kapitel 3 theoretisch ermittelten Erkennungsgrenze bzw. Nachweisgrenze für die Sr/Y90-Aktivitätsbestimmung.These Values are in agreement with the theoretically determined detection limit in chapter 3 Detection limit for the Sr / Y90 activity determination.

2.7 Ergänzende Bemerkungen zur Messung der Zählrate der Betastrahlung2.7 Additional comments for measuring the count rate the beta radiation

In seltenen Fällen liegt in Proben auch das kurzlebige Radionuklid Sr89 (T1/2 = 50,5 d) vor, ein ebenfalls reiner Beta-Strahler wie Sr90. Dieses Nuklid kann theoretisch bei der Kernspaltung in einer maximal um den Faktor 100 höheren Aktivität auftreten als Sr90. Wegen seiner kurzen Halbwertzeit reichert es sich nicht in dem Maße wie Sr90 (T1/2 = 28,64 a) an, so dass sich in einem in Betrieb befindlichen Reaktor ein Sr89/Sr90-Aktivitätsverhältnis von max. 10 einstellt. In stillgelegten kerntechnischen Anlagen liefert dieses Nuklid bereits ein Jahr nach Ende des Reaktorbetriebs keinen relevanten Aktivitätsbeitrag mehr. In Umweltproben liegt im Allgemeinen kein Sr89 vor. Ausnahmen sind Umweltproben, die in zeitlicher Nähe von Reaktorstörfällen wie im Fall von Tschernobyl oder nach Kernwaffentests in der Atmosphäre gemessen werden. In solchen Extremfällen ist das Aktivitätsverhältnis entweder bekannt oder es kann durch eine 2. Betastrahlungsmessung ca. 3 Tage nach der 1. Messung aus dem radioaktiven Zerfall von Sr89 abgeleitet werden. Da das Sr89/Sr90-Aktivitätverhältnis in einem zu untersuchenden Kompartiment konstant ist, genügt eine Sr89-Aktivitätsmessung zur Extrapolation auf die anderen Proben.In rare cases, the short-lived radionuclide Sr89 (T 1/2 = 50.5 d) is also present in samples pure beta emitters like Sr90. This nuclide theoretically can occur in nuclear fission in a maximum of a factor of 100 higher activity than Sr90. Because of its short half-life it does not accumulate to the same extent as Sr90 (T 1/2 = 28.64 a), so that in a reactor in operation, a Sr89 / Sr90 activity ratio of max. 10 sets. In decommissioned nuclear facilities, this nuclide no longer provides any relevant activity contribution even one year after the end of reactor operation. In environmental samples, there is generally no Sr89. Exceptions are environmental samples that are measured in the immediate vicinity of nuclear catastrophes such as in the case of Chernobyl or after nuclear tests in the atmosphere. In such extreme cases, the activity ratio is either known or it can be derived from the radioactive decay of Sr89 by a second beta radiation measurement about 3 days after the 1st measurement. Since the Sr89 / Sr90 activity ratio is constant in one compartment to be examined, one Sr89 activity measurement is sufficient for extrapolation to the other samples.

Reine Gammastrahler (z. B. Cr51) oder reine Betastrahler mit Beta-Energien Emax < 0,1 MeV wie H3 müssen nicht berücksichtigt werden, da das Zählrohr unempfindlich für Gamma-Strahlung bzw. für Beta-Teilchen dieser Energie ist. Der reine Betastrahler C14 mit einer Beta-Energie Emax < 0,2 MeV wird durch die Beta-Messung erfasst. Seine Betastrahlung kann aber leicht durch eine Folie vollständig abgeschirmt werden, ohne dass die Betazählraten der anderen Nuklide, deren Beta-Energien deutlich höher sind, davon beeinflusst werden.Pure gamma emitters (eg Cr51) or pure beta emitters with beta energies E max <0.1 MeV like H3 need not be taken into account as the counter tube is insensitive to gamma radiation or to beta particles of this energy. The pure beta emitter C14 with a beta energy E max <0.2 MeV is detected by the beta measurement. However, its beta radiation can easily be completely shielded by a foil without affecting the beta count rates of the other nuclides, whose beta energies are significantly higher.

Im Gegensatz zu festen Proben muss bei Proben wässrigen Ursprungs berücksichtigt werden, dass die Sr90-Tochter Y90(T1/2 = 64,1 h) sich nicht im Aktivitätsgleichgewicht mit ihrer Mutter befindet. In solchen Fällen kann der fehlende Beitrag von Y90 anhand einer 2. Betastrahlungsmessung ca.2 bis 3 Tage nach der 1. Messung bestimmt und im Endergebnis berücksichtigt werden.Unlike solid samples must be at rehearsals aqueous origin are taken into account that the Sr90 subsidiary not in the activity balance with her mother is Y90 (h t 1/2 = 64.1). In such cases, the missing contribution of Y90 can be determined on the basis of a second beta radiation measurement approx. 2 to 3 days after the first measurement and taken into account in the final result.

3 1. Beispiel: 'Sr90-freie Bauschuttprobe' (Probe S04-858)3 1st example: 'Sr90-free rubble sample' (sample S04-858)

3.1 Messergebnisse der Gammaspektrometrie3.1 Measurement results of gamma spectrometry

Es wurden keine künstlichen Gamma-Strahler nachgewiesen (Nachweisgrenze < 1 E-3 Bq/g).It were not artificial Detected gamma emitter (detection limit <1 E-3 Bq / g).

Die Aktivität der natürlichen Beta/Gammastrahler setzt sich wie folgt zusammen:The activity the natural one Beta / gamma emitter is composed as follows:

Figure 00070001
Figure 00070001

  • * Die Aktivität von Bi210 lässt sich aus der Aktivität seines (messbaren) Vorläufers Bi214 berechnen, sofern Aktivitätsgleichgewicht zwischen beiden Nukliden vorliegt* The activity from Bi210 out of the activity his (measurable) precursor Calculate Bi214 if activity balance exists between both nuclides
  • ** Die Aktivität von Th234 lässt sich aus der Aktivität seiner Tochter Pa234m ableiten, mit der es im Aktivitätsgleichgewicht steht** The activity from Th234 out of the activity derive from his daughter Pa234m, with it in the activity balance stands

3.2 Messergebnisse der Betazählratenmessung3.2 Measurement results of Betazählratenmessung

Die mittlere Bruttozählrate von 3 Betamessungen einer Teilprobe von 10 g der Probe S04-858 beträgt
nb = 1,031 IPS während einer Gesamtmesszeit tM = 2700 s.The mean gross count of 3 beta measurements of a sub-sample of 10 g of sample S04-858 is
n b = 1.031 IPS during a total measuring time t M = 2700 s.

Die mittlere Nulleffektrate beträgt n0 = 0,256 IPS bei einer Gesamtmesszeit t0 = 2700 s.The mean zero reflectance is n 0 = 0.256 IPS with a total measurement time t 0 = 2700 s.

Auswertungevaluation

Nach Gl. (3) gilt: n(Sr/Y90) = nb – n0 – n(nat.), (7)wobei n(nat.) die berechneten Zählraten aller gammaspektrometrisch erfassten natürlichen Betastrahler sind. n(nat.) setzt sich zusammen aus den Beta-Zählraten der Beta-Töchter der U-und Th-Familien und aus der Betazählrate von K40. Es gilt also n(nat.) = Σn(Ni(U, Th)) + n(K40). (8) According to Eq. (3) applies: n (Sr / Y90) = n b - n 0 - n (nat.), (7) where n (nat.) are the calculated count rates of all gamma spectrometrically detected natural beta emitters. n (nat.) is composed of the beta counts of the beta daughters of the U and Th families and of the beta count rate of K40. So it applies n (nat.) = Σn (N i (U, Th)) + n (K40). (8th)

Unter Berücksichtigung der Zusammenhänge n(K40) = a(K40)·ε(K40) und entsprechend für n(Ni(U, Th)) = a(Ni(U, Th))·ε(Ni(U, Th)), wobei ε(Ni(U, Th)) aus Tabelle 1a zu entnehmen ist, kann n(nat.) mit den Messergebnissen aus Kap. 3.1 berechnet werden zu n(nat.) = 0,792 IPS. (8a) Taking into account the relationships n (K40) = a (K40) · ε (K40) and correspondingly for n ( Ni (U, Th)) = a ( Ni (U, Th)) · ε ( Ni (U) Th)), where ε (N i (U, Th)) can be taken from Table 1a, n (nat.) With the measurement results from Chap. 3.1 to be calculated n (nat.) = .792 IPS. (8a)

Nach Gl. (7) ergibt sich für die Zählrate der Sr/Y90-Aktivität: n(Sr/Y90) = 1,031 – 0,256 – 0,792 = –0,017 IPS. (9) According to Eq. (7) gives the count rate of the Sr / Y90 activity: n (Sr / Y90) = 1.031 - 0.256 - 0.792 = -0.017 IPS. (9)

Da die Probe sicher nicht mit künstlicher Aktivität kontaminiert ist, ist der Erwartungswert für n(Sr/Y90) = 0,0 IPS. Das Messergebnis n(Sr/Y90) = –0,017 IPS weicht innerhalb der Fehlerbreite der zählstatistischen und systematischen Unsicherheiten der Beta- und Gamma-Messungen vom Erwartungswert geringfügig ab.There the sample certainly not with artificial activity is the expected value for n (Sr / Y90) = 0.0 IPS. The Measurement result n (Sr / Y90) = -0.017 IPS deviates within the error range of the counting statistics and systematic Uncertainties of the beta and gamma measurements of the expected value slight from.

3.4 Fehlerbetrachtung3.4 Error Consideration

Die Standardabweichung s(Sr/Y90) der Zählrate n(Sr/Y90) für die 10-g-Probe setzt sich aus den folgenden 3 Standardabweichungen zusammen:

snz
für den zählstatistischen Fehler der Nettozählrate n(netto) = nb – n0 – n(nat.),
saz
für den zählstatistischen Fehler der Betazählrate n(nat.) infolge des statistischen Fehlers bei der Aktivitätsbestimmung der Gammastrahler und
ss
für den systematischen Fehler, der bei der Bestimmung der Messempfindlichkeiten von ε(Ni(U, Th)) und ε(K40) entsteht.
The standard deviation s (Sr / Y90) of the count rate n (Sr / Y90) for the 10 g sample is composed of the following 3 standard deviations:
s nz
zählstatistischen for the error of the net counting rate n (net) = n b - n 0 - (nat.) n,
s az
for the count statistical error of the beta count rate n (nat.) due to the statistical error in the activity determination of the gamma emitters and
s s
for the systematic error arising in the determination of the measurement sensitivities of ε (N i (U, Th)) and ε (K40).

Für s(Sr/Y90) gilt daher die GleichungFor s (Sr / Y90) Therefore, the equation applies

Figure 00080001
Figure 00080001

Die zählstatistische Standardabweichung snzEG der Nettozählrate für die Messung der Betastrahlung in der Nähe der Erkennungsgrenze wird allgemein beschrieben durch die Gleichung

Figure 00080002
in der n0 die Nulleffektrate, t0 die Messzeit für die Nulleffektrate und tM die Messzeit für die Bruttozählrate sind.The count statistical standard deviation s nzEG of the net count rate for the measurement of beta radiation near the detection limit is generally described by the equation
Figure 00080002
where n 0 is the zero rate, t 0 is the measurement time for the zero rate, and t M is the measurement time for the gross count rate.

Nun interessiert hier nicht die Standardabweichung einer Nettozählrate n(gesamt) – n0 = n(nat.), sondern die Standardabweichung für die Nettozählrate in der Nähe der Sr/Y90-Erkennungsgrenze n(gesamt) – n0 – n(nat.) = n(Sr/Y90), so dass gilt:Now we are not interested in the standard deviation of a net count n (total) - n 0 = n (nat.), But the standard deviation for the net count near the Sr / Y90 detection limit n (total) - n 0 - n (nat.) = n (Sr / Y90), so that

Figure 00080003
Figure 00080003

Für die Fehler bei den Aktivitätsmessungen, bezogen auf eine 10-g-Probe, gelten die Gleichungen

Figure 00080004
in denen a(Ni) und ε(Ni) die spezifische Aktivität bzw. die Messempfindlichkeit des Nuklids Ni bei der Beta-Zählratenmessung darstellen und Δa(Ni) bzw. Δε(Ni) die entsprechenden Fehler dieser Messgrößen sind. Werden in die Gleichungen (11), (12) und (13) die oben ermittelten Werte eingesetzt, so ergibt sich mit den vereinfachend – aber nicht ungenau – angenommenen gleichen Fehlern Δa(Ni)/a(Ni) = 0,038 und Δε(Ni)/ε(Ni) = 0,04 für alle Nuklide:For the errors in the activity measurements, based on a 10 g sample, the equations apply
Figure 00080004
in which a (N i ) and ε (N i ) represent the specific activity or the measuring sensitivity of the nuclide N i in the beta counting rate measurement and Δa (N i ) or Δε (N i ) are the corresponding errors of these measured quantities. If the values ascertained above are used in equations (11), (12) and (13), then the same errors Δa (N i ) / a (N i ) = 0.038 and Δε are assumed with the simplified - but not inaccurate - assumptions (N i ) / ε (N i ) = 0.04 for all nuclides:

Figure 00080005
Figure 00080005

In Gl. (10) eingesetzt ergibt sich als theoretischer Gesamtfehler für die Sr/Y90-Aktivitätsmessung der Probe S04-858

Figure 00090001
In Eq. (10) results as a theoretical total error for the Sr / Y90 activity measurement of sample S04-858
Figure 00090001

(Die theoretisch ermittelte Streuung ist in diesem Beispiel geringfügig höher als die aus der Messreihe in Tabelle 1b bestimmte von s(Sr/Y90) = ± 0,031 IPS – siehe 2.6.)(The theoretically determined scattering is slightly higher in this example than the one determined from the series of measurements in Table 1b of s (Sr / Y90) = ± 0.031 IPS - see 2.6.)

Die Messunsicherheit u(Sr90) für die Bestimmung der spezifischen Sr90-Aktivität a(Sr90) in der Nähe der Erkennungsgrenze berechnet sich mit der Probenmasse m = 10 g, der Messempfindlichkeit für die Betamessung von Sr/Y90 mit ε(Sr/Y90) = 0,28 IPS/Bq und unter Berücksichtigung des Aktivitätsgleichgewichtes zwischen Sr90 und Y90 zu u(Sr90) = s(Sr/Y90)/ε(Sr/Y90)/2/m = ± 0,040/0,28/2/10 = ± 0,007 Bq/g. (15) The measurement uncertainty u (Sr90) for the determination of the Sr90 specific activity a (Sr90) near the detection limit is calculated with the sample mass m = 10 g, the measurement sensitivity for the beta measurement of Sr / Y90 with ε (Sr / Y90) = 0.28 IPS / Bq and taking into account the activity balance between Sr90 and Y90 u (Sr90) = s (Sr / Y90) / ε (Sr / Y90) / 2 / m = ± 0.040 / 0.28 / 2/10 = ± 0.007 Bq / g. (15)

Die Erkennungsgrenze für die Sr90-Bestimmung ergibt sich aus dem Gesamtfehler u(Sr90) und einem Faktor für die statistische Sicherheit kg = 3 (Vertrauensbereich > 99%) zu EG(Sr90) = kg·u(Sr90) = 3·0,007 = 0,021 Bq/g, (16)und die Nachweisgrenze mit einem statistischen Faktor kn = 4,6 zu NWG(Sr90) = kn·u(Sr90) = 4,6·0,007 = 0,032 Bq/g. (17) The detection limit for the Sr90 determination is given by the total error u (Sr90) and a factor for the statistical reliability k g = 3 (confidence interval> 99%) EG (Sr90) = k G · U (Sr90) = 3 · 0.007 = 0.021 Bq / g, (16) and the detection limit with a statistical factor k n = 4.6 NWG (Sr90) = k n · Μ (Sr90) = 4.6 · 0.007 = 0.032 Bq / g. (17)

4 2. Beispiel: Mit Cs137 und Sr/Y90 kontaminierte Bodenprobe (Probe S04-985)4 2nd example: With Cs137 and Sr / Y90 contaminated soil sample (sample S04-985)

4.1 Messergebnisse der Gammaspektrometrie4.1 Measurement results of gamma spectrometry

Messergebnisse in Bq/g:

Figure 00090002
Measurement results in Bq / g:
Figure 00090002

Diese Bodenprobe wurde mit Kalibrierlösungen von Sr90/Y90 und Cs137 kontaminiert; spezifische Aktivität:
a(Sr90/Y90):3,885 Bq/g
a(Cs137):1,956 Bq/gThis soil sample was contaminated with calibration solutions of Sr90 / Y90 and Cs137; specific activity:
a (Sr90 / Y90): 3.885 Bq / g
a (Cs137): 1.956 Bq / g

4.2 Messergebnis der Betazählratenmessung4.2 Measurement result of beta count rate measurement

Die Betazählrate einer Teilprobe mit der Masse 10 g wurde zu
nb = 1128 IPM = 18,21 IPS während einer Messzeit von tM = 2700 s gemessen.The beta count rate of a subsample of 10 g mass increased
n b = 1128 IPM = 18.21 IPS measured during a measurement time of t M = 2700 s.

Die Nulleffektrate beträgt n0 = 21,3 IPM = 0,350 IPS bei einer Messzeit von t0 = 2700 s.The nulleffektrate is n 0 = 21.3 IPM = 0.350 IPS at a measurement time of t 0 = 2700 s.

Auswertungevaluation

Nach Gl. (3) gilt: n(Sr/Y90) = nb – n0 – n(K40) – Σn(Ni(U, Th)) – n(Cs137) = nb – n0 – n(nat.) – n(Cs137) According to Eq. (3) applies: n (Sr / Y90) = n b - n 0 - n (K40) - Σn (N i (U, Th)) - n (Cs137) = n b - n 0 - n (nat.) - n (Cs137)

Nach Einsetzen der Messwerte unter Beachtung der berechneten Betazählrate n(nat.) = 2,912 IPS (siehe Probe S04-985 in Tabelle 1 b) und der Messempfindlichkeit für Cs137 von ε(Cs137) = 0,2 IPS/Bq aus Tabelle 1a lässt sich die Betazählrate der 10-g-Probe für Sr/Y90 wie folgt ermitteln: n(Sr/Y90) = 18,21 – 0,350 – 2,912 – 0,2·1,956·10 = 14,95 – 3,912 = 11,04 IPS. After inserting the measured values in consideration of the calculated beta count rate n (nat.) = 2.912 IPS (see sample S04-985 in Table 1 b) and the measurement sensitivity for Cs137 of ε (Cs137) = 0.2 IPS / Bq from Table 1a Determine the beta count rate of the 10 g sample for Sr / Y90 as follows: n (Sr / Y90) = 18.21 - 0.350 - 2.912 - 0.2 · 1.956 · 10 = 14.95 - 3.912 = 11.04 IPS.

Unter Beachtung der Gl. (4) und (5) ergibt sich die spezifische Aktivität für Sr90/Y90 zu a(Sr90/Y90) = 3,925 ± 0,093 Bq/g. In compliance with Eqs. (4) and (5) gives specific activity for Sr90 / Y90 a (Sr90 / Y90) = 3.925 ± 0.093 Bq / g.

Sie weicht nur um 1,0 % von der Aktivität der Kalibrierlösung mit 3,885 Bq/g ab und liegt im Rahmen der Messunsicherheit u(Sr90) = ± 0,093 Bq/g, die sich wie folgt errechnet:
Der Messfehler s(Sr/Y90) setzt sich zusammen aus dem zählstatistischen Fehler snZ der Nettozählrate der Beta-Messung n(netto) = nb – n0 – n(nat.) – n(Cs137), dem zählstatistischen Fehler der Aktivitätsmessung der Gammastrahler saz und dem systematischen Fehler der Messempfindlichkeiten für die Beta-Messung der Gammastrahler ss. Im Gegensatz zu Probe S04-858 in Beispiel 1 liegt die Nettozählrate der Betamessung nicht in der Nähe der Erkennungsgrenze für einen positiven Sr/Y90-Beitrag, vielmehr wird die Nettozählrate ausschließlich durch Sr/Y90 gebildet. Die Standardabweichung der Nettozählrate ergibt sich daher zuIt deviates only by 1.0% from the activity of the calibration solution at 3.885 Bq / g and is within the uncertainty of measurement u (Sr90) = ± 0.093 Bq / g, which is calculated as follows:
The measurement error s (Sr / Y90) is made up of the zählstatistischen error s nZ the net count rate of the beta measurement n (net) = n b - n 0 - n (nat.) - n (Cs 137), the zählstatistischen error of the activity measurement the gamma emitter s az and the systematic error of the measuring sensitivities for the beta measurement of the gamma emitter s s . Unlike Sample S04-858 in Example 1, the net count rate of the beta measurement is not close to the detection limit for a positive Sr / Y90 contribution, but the net count rate is exclusively formed by Sr / Y90. The standard deviation of the net count is therefore too

Figure 00100001
Figure 00100001

Für die Standardabweichungen saz und ss der gemessenen Gammastrahler gelten nach Gl. (12) und (13) mit Δa(Ni)/a(Ni) = 0,038 und Δε(Ni)/ε(Ni) = 0,04

Figure 00100002
und als Messunsicherheit für diese Sr90/Y90-Messung u(Sr90/Y90) = ± 0,26/0,28/10 = ± 0,093 Bq/gergibt.For the standard deviations s az and s s of the measured gamma emitters, according to Eq. (12) and (13) with Δa (N i ) / a (N i ) = 0.038 and Δε (N i ) / ε (N i ) = 0.04
Figure 00100002
and as measurement uncertainty for this Sr90 / Y90 measurement u (Sr90 / Y90) = ± 0.26 / 0.28 / 10 = ± 0.093 Bq / g results.

5. Vorteile der Erfindung5. Advantages the invention

Das neue Verfahren erfordert keinerlei Kenntnisse von chemischen Zusammenhängen, da die Probenaufbereitung nur mechanisch durch Trocknen und Mahlen geschieht und die Aktivitätsmessungen nur Standard-Kenntnisse der Kernmesstechnik voraussetzen: Die Sr90-Aktivität einer Probe ergibt sich einfach aus der Differenz der gemessenen Betazählrate und der Summe der Betazählraten, die sich nach entsprechenden Kalibrierungen für jeden Betastrahler aus der gammaspektrometrischen Aktivitätsmessung berechnen lassen.The new process requires no knowledge of chemical interrelations since the sample preparation only mechanically by drying and grinding happens and the activity measurements only require standard knowledge of Nuclear Metrology: The Sr90 activity of a Sample simply results from the difference of the measured beta count rate and the sum of the beta counts, after appropriate calibrations for each beta emitter from the gamma-spectrometric activity measurement let calculate.

Claims (1)

Vereinfachtes Verfahren zur Sr90-Aktivitätsbestimmung gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Rohes Probenmaterial trocknen und mahlen (Korngröße: < 0,2 mm) – Gammaspektrometrische Messung des Probenmaterials zur Bestimmung der spezifischen Aktivität aβ/Y(Ni) in Bq/g der Beta/Gamma-Strahler – Einmalige Bestimmung der Messempfindlichkeiten ε(Ni) für das Nuklid Sr90Y90 für alle Betastrahler – Zur Betazählratenmessung Probenmaterial mit einer der Kalibrierungsmessung identischen Massenbelegung von max. 40 mg/cm2 und der Masse M gleichmäßig auf Messfläche FD verteilen – An der Masse M auf der Messfläche FD die Gesamtbetazählrate nn/IPS/ messen – Umrechnung der gammaspektrometrisch gemessenen spezifischen Aktivitäten aβ/Y(Ni) in Betazählraten nβ/Y(Ni) gemäß nβ/Y(Ni) = ε(Ni)·aβ/Y(Ni) – Durch Bilden der Differenz aus der Betagesamtzählrate nn und der Summe der Betazählraten der Beta/Gamma-Strahler Σnβ/Y(Ni) ergibt sich der Beitrag der Betazählrate n(Sr90/Y90) von Sr/Y90 – Bestimmung der spezifischen Sr90-Aktivität a(Sr90) in /Bq/g/ gemäß n(Sr90/Y90)/ε(Sr90/Y90)/M/2 = a(Sr90). Simplified method for Sr90 activity determination characterized by the following method Steps: - Dry and grind raw sample material (particle size: <0.2 mm) - Gamma spectrometric measurement of the sample material to determine the specific activity a β / Y (N i ) in Bq / g of the beta / gamma emitters - One-time determination of the measurement sensitivities ε (N i ) for the nuclide Sr90Y90 for all beta emitters - For beta count rate measurement Sample material with a mass assignment of max. 40 mg / cm 2 and the mass M evenly distributed on the measuring surface F D - At the mass M on the measuring surface F D the total Betazählraten n n / IPS / measure - conversion of gamma spectrometry measured specific activities a β / Y (N i ) in Betazählraten n β / Y (N i ) according to n β / Y (N i ) = ε (N i ) * a β / Y (N i ) - By taking the difference from the beta total count rate n n and the sum of the beta count rates of the beta / Gamma emitter Σn β / Y (N i ) is the contribution of the beta count rate n (Sr90 / Y90) of Sr / Y90 - determination of the Sr90 specific activity a (Sr90) in / Bq / g / according to n (Sr90 / Y90) / ε (Sr90 / Y90) / M / 2 = a (Sr90).
DE200510016792 2005-04-12 2005-04-12 Simplified procedure for Sr90 activity determination Active DE102005016792B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510016792 DE102005016792B4 (en) 2005-04-12 2005-04-12 Simplified procedure for Sr90 activity determination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510016792 DE102005016792B4 (en) 2005-04-12 2005-04-12 Simplified procedure for Sr90 activity determination

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005016792A1 true DE102005016792A1 (en) 2006-10-19
DE102005016792B4 DE102005016792B4 (en) 2008-05-15

Family

ID=37055284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510016792 Active DE102005016792B4 (en) 2005-04-12 2005-04-12 Simplified procedure for Sr90 activity determination

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005016792B4 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008011665A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Schott Ag Method for controlling alpha-radiation in cover glass for radiation-sensitive sensors, involves determining concentrations of uranium and thorium
EP2439557A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-11 Arbeitsgemeinschaft Versuchs-Reaktor (AVR) Method for determining the ß-activity of carbon isotope C14
CN102736098A (en) * 2012-06-28 2012-10-17 宁波君安药业科技有限公司 Method and device for identifying radionuclide Sr-89 and analyzing nuclear purity
CN103901461A (en) * 2014-04-22 2014-07-02 苏州热工研究院有限公司 Method for rapidly analyzing strontium-90 in liquid state efflux of nuclear power plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0212450B1 (en) * 1985-08-16 1990-12-27 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) Solid scintillator counting compositions
JPH05196740A (en) * 1992-01-18 1993-08-06 Seitai Kagaku Kenkyusho:Kk Method and apparatus for preparing radiation measurement sample
EP0790860B1 (en) * 1994-11-10 1998-10-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Solid phase extraction using composite sheet for direct measurement of radioactivity
US6492642B1 (en) * 1997-12-08 2002-12-10 Moskovskoe Gosudarstvennoe Predpriyatie-Obiedinenny Ekologo-Tekhnologichesky I Nauchno-Issledovatelsky Tsentr Po Obezvrezhivaniju Radioaktivnykh Otkhodov I Okhrane Okruzhajuschei Sredy (Mosnpo “Rad Method for identifying radionuclides in probes using a liquid scintillation sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0212450B1 (en) * 1985-08-16 1990-12-27 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) Solid scintillator counting compositions
JPH05196740A (en) * 1992-01-18 1993-08-06 Seitai Kagaku Kenkyusho:Kk Method and apparatus for preparing radiation measurement sample
EP0790860B1 (en) * 1994-11-10 1998-10-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Solid phase extraction using composite sheet for direct measurement of radioactivity
US6492642B1 (en) * 1997-12-08 2002-12-10 Moskovskoe Gosudarstvennoe Predpriyatie-Obiedinenny Ekologo-Tekhnologichesky I Nauchno-Issledovatelsky Tsentr Po Obezvrezhivaniju Radioaktivnykh Otkhodov I Okhrane Okruzhajuschei Sredy (Mosnpo “Rad Method for identifying radionuclides in probes using a liquid scintillation sensor

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KASE,K.R.,et.al.:The Dosimetry Of Ionizing Radiation, Academic Press., Inc., Orlando, et.al., Vol. I, 1985, S.332-341 *
KASE,K.R.,et.al.:The Dosimetry Of Ionizing Radiation, Academic Press., Inc., Orlando, et.al., Vol. I, 1985, S.332-341;
SIMONS,G.G.,HIGGINBOTHAM,J.F.:Beta-Particle Spectroscopy With Active Gamma-Ray Discrimination.In:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A293, 1990, S.551-554 *
SIMONS,G.G.,HIGGINBOTHAM,J.F.:Beta-Particle Spectroscopy With Active Gamma-Ray Discrimination.In:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A293, 1990, S.551-554;

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008011665A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Schott Ag Method for controlling alpha-radiation in cover glass for radiation-sensitive sensors, involves determining concentrations of uranium and thorium
EP2439557A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-11 Arbeitsgemeinschaft Versuchs-Reaktor (AVR) Method for determining the ß-activity of carbon isotope C14
CN102736098A (en) * 2012-06-28 2012-10-17 宁波君安药业科技有限公司 Method and device for identifying radionuclide Sr-89 and analyzing nuclear purity
CN103901461A (en) * 2014-04-22 2014-07-02 苏州热工研究院有限公司 Method for rapidly analyzing strontium-90 in liquid state efflux of nuclear power plant

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005016792B4 (en) 2008-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69530858T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE CONTENT OF AN ELEMENT
Chalker et al. Gamma densitometry for the measurement of skeletal density
EP2596341B1 (en) Neutron activation analysis with standardised probe container for determining the neutron flux
DE536006C (en) Method for determining the potassium content in the ground, in deposits, technical products, etc. like
DE2358237C2 (en) Method for determining the content of at least one chemical element in a substance, in particular for determining the sulfur content in hydrocarbon fuels
EP3825737A1 (en) Method and device for multidimensional directional measurement of gamma radiation in the far field
DE69812935T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE RELATIVE PART OF URAN AND PLUTONIUM IN A BODY
DE102005016792B4 (en) Simplified procedure for Sr90 activity determination
DE1598873A1 (en) Method and device for determining the mean size of certain particles in a fluid
DE3035929A1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE VOLUME SHARES OF A MULTI-COMPONENT MIXTURE BY TRANSITING SEVERAL GAMMALINES
EP0412194B1 (en) Method for measuring radioactive nuclides
DE69938455T2 (en) METHOD FOR SIMULATING THE RESPONSE OF A DETECTOR FOR RADIOACTIVE ELEMENTS AND RADIOGRAPHY PROCESSING METHODS USING THIS SIMULATION
EP2217946B1 (en) Device for the online determination of the contents of a substance, and method for using such a device
DE69824581T2 (en) Improvements and monitoring
DE2726840A1 (en) METHOD OF MEASURING THE DECAY RATE OF A RADIONUCLIDE EMITTING BETA RAYS IN A LIQUID SAMPLE
EP2439557B1 (en) Method for determining the ß-activity of carbon isotope C14
EP1526376A1 (en) Method and apparatus for determining a basis weight and/or a chemical composition of a conveyed material specimen
DE102011103850B4 (en) Method for the quantitative determination of uncontrolled release of radioactive isotopes in cosmic ray fields
EP1131653B1 (en) Method and device for measuring the radioactive contamination of a test object
DE4498217C2 (en) Method and device for measuring the distribution of a radioactive nuclide in a subject
DE102021108307B3 (en) Method of calibrating a radiometric density measuring device
EP3757624B1 (en) Method and assembly for characterizing a detector for detecting radioactive radiation
DE2149623A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR MEASURING THE COMPOSITION OF SUBSTANCES
De Soete et al. A Compton Compensated Gammaspectrometer
DE2264674A1 (en) Radiometric measuring of humidity in granules - using probe calibrated and checked against already calibrated probe

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: JEN JUELICHER ENTSORGUNGSGESELLSCHAFT FUER NUK, DE

Free format text: FORMER OWNER: AVR ARBEITSGEMEINSCHAFT VERSUCHSREAKTOR GMBH, 52428 JUELICH, DE