DE3910440A1

DE3910440A1 - Verfahren und vorrichtung zur abschwaechung der gasdiffusion durch eine wand

Info

Publication number: DE3910440A1
Application number: DE19893910440
Authority: DE
Inventors: Joseph T Grumski
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1989-11-16
Also published as: GB8830411D0; JPH01292295A; GB2217631A; FR2629625A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abschwächung der Gasdiffusion durch eine Wand, und zwar ins besondere zur Abschwächung der Diffusion von Radongas und radioaktiven Zerfallsprodukten durch eine Wandkonstruktion durch Verzögerung des Diffusionsvorgangs.

Eine Verzögerung der Gasdiffusion durch eine Wandkonstruktion ist im Hinblick auf Umweltschutz-, Gesundheits- und Sicher heitsgesichtspunkte wünschenswert. Ein weithin erörtertes und untersuchtes Gas ist Radon, das im Boden in der Umgebung der Fundamente von Wohnhäusern und in Speichersilos für Rück stände oder in Abfallgruben gefunden werden kann, die sich in der Umgebung von uranerzverarbeitenden Anlagen befinden. Speichersilos sind im allgemeinen künstlich hergestellte Ein richtungen und werden weiter unten erörtert. Abfallgruben sind im allgemeinen vorhandene Öffnungen im Boden, oftmals in Form der Stollen, aus denen das Uranerz abgebaut worden ist. Der Abfall wird in den Stollen zurückgepumpt und der Stollen wird mit einem Lehm- oder Betondeckel von etwa 1,5 m Dicke verschlossen.

Aus Gesundheits- und Sicherheitsgründen ist es wichtig, eine Diffusion von Radon in Wohnräume zu verhindern, da eine Radonbelastung oberhalb bestimmter Grenzwerte das Lungenkrebsrisiko erhöht.

Bei industriellen Anlagen ist es wichtig, Radon an einer Diffusion durch Rückstandsspeichersilos oder Abfallgruben und das Hineingelangen in die Atmosphäre möglichst weitgehend abzuschwächen. Ist das Radon einmal in die Luft hineinge langt, verteilt es sich und zerfällt innerhalb eines Um kreises von mehreren Kilometern Radius von dem Silo oder der Abfallgrube. Da sich das Radon verteilt, ist es auch nicht möglich, den so entstandenen Radonpegel gegenüber dem natür lichen Hintergrundpegel, d.h. gegenüber dem Pegel des natür lich vorhandenen Radons zu erfassen. Es wäre demzufolge unmöglich, festzustellen, ob ein bestimmter vorhandener Radonpegel aufgrund einer Rückstandsspeichereinrichtung oder aufgrund natürlich auftretenden Radons vorhanden ist. Die im Umkreis von mehreren Kilometern um den Silo oder die Grube lebenden Menschen können daher erhöhten Radonpegeln ausge setzt sein.

Herkömmliche Methoden zur Verhinderung der Diffusion von Radongas durch einen Speichersilo in die Atmosphäre sehen eine Beschichtung des Silos mit Lehm oder ähnlichem Material oder sogar mit Beton vor. Jedoch kann die erforderliche Schichtdicke der Lehm- oder Betonschicht zur Verhinderung einer Radondiffusion in den meisten Fällen einen Meter über steigen, was unwirtschaftlich ist. Außerdem würde die Ver wendung einer Lehm- oder Betonbeschichtung eine Silokon struktion erfordern, die wegen der konstruktiven Notwendig keiten hinsichtlich der Herstellung der Lehm- oder Beton schicht kleiner als an sich wünschenswert ausfallen würde. Bei einem größeren Silo wäre eine Stützkonstruktion not wendig, um einen Einsturz des Silos wegen des zusätzlichen Gewichts der Lehm- oder Betonschicht zu vermeiden. Außerdem ermöglicht die erforderliche Dicke der Lehm- oder Beton schicht zur Abschwächung der Radongasdiffusion keine Her stellung einer durchgehenden Lehm- oder Betonschale über der Oberfläche des Silos. Die Vorhandensein irgendwelcher Risse oder Hohlräume in der Lehm- oder Betonschicht würde aber die Wirksamkeit der Abschwächung des Radongasdurchtritts ver ringern.

Soll das Einbringen von Radongas in das Fundament eines Hauses oder einer ähnlichen Konstruktion verhindert werden, wäre eine Beschichtung der Wände und des Bodens mit zu sätzlichem Beton weder durchführbar noch wirtschaftlich ver tretbar. Bei Verwendung von Lehm oder Beton zur Beschichtung der Wände und des Bodens des Kellers würde sonst nutzbarer Wohn- und Nutzraum in erheblichem Maße verlorengehen. Ein Aufbaggern um das Fundament des Hauses herum zum Einbau einer dicken Beton- oder Lehmschicht zwischen dem Boden und dem Fundament verbietet sich in wirtschaftlicher Hinsicht. Außer dem ist es unmöglich, Beton oder Lehm unter die tragende Betonfundamentplatte einzubringen, ohne Bauschäden an der Fundamentplatte oder dem ganzen Gebäude in Kauf nehmen zu müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine konstruktive Möglichkeit zur möglichst weitgehenden Verhinderung der Diffusion von Radongas durch derartige Kon struktionen zu schaffen. Dabei ist weiter zu fordern, daß die Lösung kostengünstig und wirkungsvoll ist und daß dennoch ein leichter Zugang zu den Oberflächen des betreffenden Kon struktionsteils möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das in den Patentansprüchen gekennzeichnete Verfahren bzw. durch die dort gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.

Demgemäß sieht die Erfindung eine Oberflächenbeschichtung vor, die eine durchgehende Schale bildet, die eine Gas diffusion durch das Konstruktionsteil durch Zurückhalten im wesentlichen sämtlichen Gases bewirkt. Die durchgehende Schale ist gemäß der Erfindung kostengünstig herzustellen, füllt irgendwelche Hohlräume zuverlässig aus, füllt und überdeckt irgendwelche Oberflächenrisse in der geschützten Konstruktion, und ermöglicht dennoch einen leichten Zugang zu den Oberflächen des Konstruktionsteils, falls dies notwendig werden sollte. Erfindungsgemäß ist diese Schale vorzugsweise durch einen steifen Polyurethanschaum mit steifer geschlossener Zellenstruktur gebildet.

Die Erfindung weist auch die Vorteile auf, daß der Schaum leicht aufzubringen ist und in einem kostengünstigen und ein fachen Arbeitsgang alle Risse und Hohlräume in der Bauteil oberfläche ausfüllt und eine in sich geschlossene konti nuierliche Schale bildet.

Der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die an liegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbei spiels mehr im einzelnen beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine Wand und den Fußboden einer gemäß der Erfindung gegen Gasdiffusion ge schützten Konstruktion.

Die in der Zeichnung dargestellte Konstruktion umgrenzt einen Raum 10 und weist einen Betonboden 12 und eine Betonwand 14 auf. Statt aus Beton können der Boden und die Wand auch aus Ziegelsteinen und Mörtel oder in anderer ähnlicher Weise aus gebildet sein. Rahmenteile 16 und 18, die üblicherweise aus Holz oder Metall hergestellt sind, sind an der Betonwand 14 und dem Betonboden 12 unter Verwendung entsprechender Be festigungselemente wie beispielsweise Nägel, Schrauben oder Bolzen fest angebracht. Auf den Rahmenteilen 16 und 18 kann eine Schalung 20 montiert sein, die aus Holzpanelen oder Gipsplatten bestehen kann. Die so in Trockenbauweise herge stellte Wand kann mit Farbe oder Tapeten beschichtet sein, um eine wohnliche Atmosphäre zu schaffen. Es kann sich auch um einen nicht ausgebauten Keller eines Hauses handeln, der lediglich aus der Betonwand 14 und dem Betonboden 12 besteht. Eine Auskleidung 22 überdeckt den gesamten Betonboden 12 und die Schalung 20. Falls die Rahmenteile 16 und 18 und die Schalung 20 nicht vorhanden sind, überdeckt die Ausklei dung 22 den Betonboden 12 und die Betonwand 14 direkt.

Der die Auskleidung 22 bildende Überzug wird durch Aufsprühen auf die Wand- und Bodenflächen aufgebracht und besteht vor zugsweise aus einem steifen Polyurethanschaum mit steifer geschlossener Zellenstruktur. Das Schaummaterial ist selbst klebend und weist ausgezeichnete Isolationseigenschaften auf. Durch Aufsprühen des Schaummaterials werden irgendwelche Risse und Hohlräume der Boden- und Wandoberflächen auto matisch ausgefüllt.

Vor dem Herstellen der Auskleidung 22 ist es empfehlenswert, die zu überziehenden Flächen von Schmutz und irgendwelchen losen Teilchen zu reinigen. Anderenfalls können sich Unvoll kommenheiten der hergestellten Auskleidung 22 ergeben, welche den kontinuierlich durchgehenden Charakter der Auskleidung stören. Diese Unvollkommenheiten können sogar die Ausbildung einer wirklich durchgehenden Auskleidung verhindern und eine Reparatur des schlechten Bereichs oder sogar eine Wiederent fernung der Auskleidung und ein Neubeschichten der Ober flächen erforderlich machen.

Bei dem Polyurethanschaum handelt es sich um ein Zwei komponentensystem. Bei den beiden Komponenten handelt es sich im allgemeinen um ein Polyol und ein Diisocyanat, und die beiden Komponenten werden mittels handelsüblicher Geräte aus ihren jeweiligen Behältern durch flexible Schläuche in eine Spritzpistole gepumpt. Dort werden die Komponenten gemischt und auf die zu beschichtenden Oberflächen unter Verwendung eines Treibmittels aufgespritzt. Das Treibmittel ist vor zugsweise ein Fluorkohlenwasserstoff, beispielsweise Tri chlormonofluormethan. Die Schichtdicke des hergestellten Überzugs kann durch Einstellen des Durchsatzes der beiden Komponenten sowie durch entsprechende Wahl des Abstands zwischen der Spritzpistole und der zu beschichtenden Fläche eingestellt werden. Die beiden Komponenten reagieren beim Mischen miteinander, aber das Überzugsmaterial erreicht die zu beschichtende Oberfläche, bevor die Schaumbildung beginnt. Der gebildete Schaum ist steif und formstabil. Das Aufsprühen der Komponenten ermöglicht also die Herstellung einer konti nuierlich durchgehenden Auskleidung.

Die Auskleidung kann aber auch durch Aufgießen der Kompo nenten auf die zu beschichtende Oberfläche hergestellt werden. Dazu werden die Komponenten zunächst mit einem Treib mittel gemischt und anschließend auf die zu beschichtende Oberfläche aufgegossen. Auch dabei wird eine kontinuierlich durchgehende Auskleidung gebildet.

In der Zeichnung ist die Auskleidung 22 nahtlos durchgehend und auch beim Stoß zwischen Boden 12 und Schalung 20 befindet sich keine Nahtstelle. Die Dichte des Schaums liegt zwischen 40 und 56 Kilogramm/m³; sie läßt sich durch entsprechende Einstellung des Durchsatzes der Komponenten und des Druckes des Treibmittels einstellen.

Der Schaum kann auch in den Zwischenraum zwischen der Wand 14 und der Schalung 20 eingebracht werden, falls aus ästhetischen Gründen eine Beschichtung der Schalung 20 nicht gewünscht ist. Dazu wird eine Bohrung in der Schalung 20 her gestellt, die Düse der Spritzpistole in die Bohrung einge führt und das Überzugsmaterial auf die Innenfläche der Wand 14 aufgespritzt. Dabei wird der größte Teil der Innen fläche der Wand 14 bedeckt, jedoch natürlich nicht diejenigen Bereiche der Wand 14, an denen die Rahmenteile 16 und 18 an liegen. Der Boden 12 wird dann separat beschichtet. Es ist auch möglich, den Überzug dadurch aufzubringen, daß die Komponenten zuerst miteinander gemischt werden, und das Über zugsmaterial dann durch die Bohrung eingegossen wird. Wenn das Material reagiert und die Schaumbildung beginnt, expan diert der Schaum und füllt den gesamten Hohlraum zwischen Schalung 20 und Wand 14 aus. Wegen der Rahmenteile wird sowohl beim Ausspritzen als auch beim Ausgießen keine durch gehende Beschichtung erreicht, mit der Folge, daß keine vollständige Verhinderung einer Radongasdiffusion statt findet, wie dies möglich ist, wenn eine vollständig durch gehende Auskleidung direkt auf der Schalung 20 und dem Boden 12 (Auskleidung 22) aufgebracht wird.

Ein bevorzugter Polyurethanschaum, unter der Handelsbe zeichnung MG2-B erhältlich, ist ein Isocyanat-Polyäther- und Polyester-Triolsystem. Der erzeugte Polyurethanschaum hat eine steife geschlossenzellige Struktur. Die Vorteile der Verwendung eines geschlossene Zellen bildenden Schaums sind Druckfestigkeit, ausgezeichnete Klebekraft und Wärmeisolation (niedrige Wärmedurchgangszahl). Wegen der Druckfestigkeit geschlossenzelligen Schaums ist es möglich, einen mit dem Schaum überzogenen Boden direkt zu begehen, ohne den Schaum zu beschädigen. Gewünschtenfalls kann ein Bodenbelag, bei spielsweise Fliesen oder ein Teppich, direkt auf der Schaum oberfläche aufgebracht werden, um eine ästhetische und bequem zu begehende Fußbodenfläche herzustellen. Ebenso können Wand verkleidungen wie Tapeten oder Panele direkt auf der Schaum auskleidung der Wände aufgebracht werden. Falls eine gestrichene Wandfläche gewünscht ist, kann es erforderlich sein, auf der Schaumoberfläche eine Unterschicht mit glatter Oberfläche aufzubringen, um einen zum Streichen geeigneten Untergrund zu erhalten.

Die geschlossenzellige Struktur bewirkt eine Dämpfung der Radongasdiffusion. Das Radon diffundiert durch die Wand, den Boden oder einen anderen Bereich der Konstruktion. Bei Berüh rung mit dem Schaum diffundiert das Radon in die geschlossenen Zellen des Schaumes und diffundiert dann in und aus den geschlossenen Zellen des Schaumes. Wegen des niedrigen Diffusionskoeffizienten des Schaums, wie nach stehend noch erörtert wird, erfordert es eine lange Zeit dauer, bis das Gas von einer Zelle in eine andere Zelle diffundiert. Wegen dieser zur Diffusion erforderlichen langen Zeitdauer zerfällt das Radon in harmlose Produkte, bevor es vollständig durch die Schaumsperre hindurchdiffundieren kann und so in die geschützte Konstruktion hinein oder aus ihr herausgelangen kann. Radon, das eine Halbwertzeit von etwa 3,82 Tagen aufweist, zerfällt zu einem Feststoff Pb²¹⁰, der dann zu elementarem Blei (Pb) weiter zerfällt. Dieser Zer fallsmechanismus von Radon zu elementarem Blei ist in Fach kreisen bekannt. Die Größe der entstehenden Feststoffpartikel liegt im Molekularbereich und verstopft deswegen die Schaum zellen nicht.

Die obigen Erörterungen zur Dämpfung der Radondiffusion durch Boden und Wände des Kellers eines Wohngebäudes treffen in entsprechender Weise auch auf Speichersilos oder Abfallgruben zu die Rückstände aus der Uranerzverarbeitung enthalten, wo bei natürlich die dann erforderliche Schaumdicke größer als bei einem Wohngebäude ist, da der Radonpegel im allgemeinen in einem Speichersilo oder einer Abfallgrube wesentlich höher als im Boden um ein Wohnhaus herum ist.

Ein Speichersilo für Rückstände ist im allgemeinen zylin drisch ausgebildet und aus stahlbewehrtem Beton hergestellt und weist eine ebenfalls aus Stahlbeton hergestellte Kuppel auf. Ein typischer Silo dieser Art hat einen Durchmesser von etwa 24,4 m und eine Höhe von etwa 8,3 m. Der zylindrische Teil des Silos ist üblicherweise von einer Erdaufschüttung umschlossen, so daß nur die Betonkuppel über dem Boden frei liegt. lm allgemeinen sind die Silos dafür ausgelegt, mit einer Metalloxidschlämme gefüllt zu werden, die radioaktive Rückstände enthält. Die Rückstände setzen sich am Siloboden ab und das Wasser wird dann zur Wiederverwendung bei der Her stellung weiterer Schlämme abgezogen.

Da die Kuppel des Silos über dem Boden liegt, ist sie Witterungseinflüssen wie Sonne, Wind, Regen und anderen meteorologischen Einwirkungen ausgesetzt. Daher können in der Betonkuppel Risse oder andere Schäden durch diese Witterungs einflüsse auftreten. Irgendwelche Rißbildungen in der Kuppel können aber die mögliche Freisetzung einer großen Menge radioaktiven Gases in die Atmosphäre bedeuten. Folglich würde die Anwendung von Schaum, der auf die Innenwandfläche der Kuppel aufgespritzt wird, die Gasdiffusion in weitem Maße dämpfen, selbst wenn die Kuppel Risse bekommt. Selbst bei vollständiger Zerstörung der Kuppel wäre der Schaum dann stark genug, um die Integrität des Silos solange aufrecht zuerhalten, bis eine Hilfsmannschaft zum sachgerechten Ab schluß der radioaktiven Rückstände und zur entsprechenden Reparatur des Silos eingetroffen ist.

Das Auskleiden der Innenfläche der Kuppel mit Schaum erfolgt nach einem ähnlichen Verfahren wie oben mit Bezug auf die Auskleidung von Boden und Wänden eines Wohnhauskellers be schrieben. Die Schaumkomponenten werden von einem Tankwagen über getrennte Zuleitungen zu einem Verteilerwagen zugeführt, dessen Ausrüstung entsprechende Geräte zur Steuerung des Durchsatzes der beiden Komponenten enthält. An das Verteiler fahrzeug sind flexible Schläuche angeschlossen, welche die Komponenten vom Verteilerfahrzeug zu einer tragbaren Spritz pistole zuführen. Die Silokuppel weist Einstiegsöffnungen auf, und die Spritzpistole wird durch eine Einstiegsöffnung eingeführt, um Zugang zur Innenwandfläche der Kuppel zu er halten. Die Komponenten werden in der Spritzpistole gemischt und ein Treibmittel dient zum Einspritzen des Schaums in den Silo. Mit der Spritzpistole wird der Schaum auf die jeweils gewünschte Stelle gerichtet.

Es wurden theoretische Berechnungen angestellt, um festzu stellen, ob bzw. welche Abschwächung der Radondiffusion durch eine Silokuppel durch Verwendung von Schaum erreicht wird. Entsprechende Berechnungen können natürlich auch für Wände und Boden eines Wohngebäudes gemäß den obigen Erörterungen angestellt werden. Die Berechnungen wurden für zwei Fälle angestellt: nämlich für einen Silo ohne Auskleidung und für einen Silo mit einer Schaumauskleidung nach der Erfindung. Der Radondiffusionsfluß aus der nackten Radonquelle (nicht ausgekleideter Silo), bezeichnet mit J ₀, errechnet sich nach der folgenden Gleichung:

J₀ = 1 × 10⁴ [Ra]pE(tD₀/P₀)^0,5 (1)

Bei der vorstehenden Gleichung (1) handelt es sich um Glei chung (16) gemäß Definition in United States Nuclear Regulatory Commission, "Final Generic Environmental lmpact Statement on Uranium Milling," NUREG-0706, Volume III, Appendix D, September 1980 ("NUREG-0706"). In Gleichung (1) bedeutet:

[Ra] = Konzentration von Radium-226 in den Rück standsfeststoffen (PCi/g)
p = Dichte der Rückstandsfeststoffe (g/cm³)
E = Energieausstrahlung der Rückstände (dimen sionslos)
D ₀ = wirksamer Diffusionskoeffizient für Radon in den Rückständen (cm²/s)
P ₀ = Porosität oder Hohlraumanteil in den festen Rückständen (dimensionslos)
t = Zerfallskonstante für Radon-222 (s ^-1

Die Diffusionslänge in den Rückständen muß ermittelt werden, bevor der Ausdruck (D ₀/P ₀t) in Gleichung (1) gelöst werden kann. Die Diffusionslänge bestimmt sich zu:

L = (D₀/P₀t) ^0,5 (2)

Die Gleichung (2) ist entnommen aus einem Bericht von T. B. Borak über "Calculation of Radon Emission, Dispersion and Dosimetry from K-65 Storage Tanks at the Feed Materials Production Center", Fernald, Ohio, October, 1985, ("Borak"). Die folgenden Werte von [Ra], p, E und L sind ebenfalls von Borak entnommen:

[Ra] = 2×10⁵ pCi/g
p = 1,6 g/cm³
E = 0,2
L = 150 cm

die Zerfallskonstante t für Radon-222, die sich in verschie denen Quellen findet, beträgt bekanntermaßen 2,1×10^-6 s^-1.

Ist die Zerfallskonstante t bekannt, kann der Wert von D ₀/P ₀ wie folgt errechnet werden:

L = [(D₀/P₀t)]^0,5 (2)

D₀/P₀ = L²t = 4,73 × 10^-2 cm²/s (3)

Ist D ₀/P ₀ bekannt, kann J ₀ aus der Gleichung (1) berechnet werden und ergibt sich zu

J₀ = 2,0 × 10⁵ pCi/m²s

Da der Radonfluß aus der nackten Rückstandsquelle, also J ₀, bekannt ist, ist es möglich, den Radonfluß J ₁ aus der Ober fläche nach der Diffusionsabschwächung mittels der Schaumaus kleidung nach Gleichung (4) zu berechnen:

J₁ = J₀f Exp(-b₁x₁) (4)

Gleichung (4) ist in NUREG-0706 definiert, wobei:

f = 2/[(1 + Z) + (1 - Z) Exp(-2b₁x₁)] (5)

z = P₀/P₁[D₀/P₀)/(D₁/P₁]^0,5 (6)

b¹ = (tP₁/D₁)^0,5 (7)

x ₁ = Dicke des Auskleidungsmaterials in cm
P ₁ = Porosität des Auskleidungsmaterials (dimensionslos)
D ₁ = effektiver Diffusionskoeffizient für Radon in Schaum (cm²/s).

Nach verschiedenen Literaturstellen sind P ₁ und D ₁ wie folgt gegeben:

P₁ = 0,95
D₁ = 1 × 10^-6 cm²/s

gemäß Borak beträgt x ₁ 300 cm.

Werden die Werte P ₁, D ₁ und t (wie oben erörtert) in die Gleichungen (5) bis (7) eingesetzt, können b ₁ und f berechnet werden zu:

b ₁ = 1,42 cm^-1
f = 0,029

Nachdem b ₁, f und x ₁ bekannt sind, kann J ₁ unter Verwendung von Gleichung (4) berechnet werden zu:

J ₁ = 0

Infolgedessen wird auf der Basis der obigen Annahmen keine Radondiffusion durch den Schaum stattfinden.

Wegen der allgemeinen Konstruktion von Kuppeln ist es sehr gut möglich, daß die Schaumhöhe nur 61 cm beträgt. Zur Be rechnung von J ₁ unter Verwendung von x ₁=61 cm an gewissen Bereichen der Kuppel ergibt sich dann:

b ₁ = 1,42 cm^-1
Exp(-b₁X₁) = 2,68 × 10^-38

Weil der Ausdruck Exp(-b₁X₁) annähernd 0 ist, ergibt eine Schaumdicke von 61 cm eine wesentliche Dämpfung der Radongas diffusion aus dem Silo.

Die obige Erörterung ist ein theoretischer Versuch zur Bestimmung, ob Schaum die Radondiffusion aus dem Silo ab schwächt. Es wurden auch Laboruntersuchungen durchgeführt, um die Wirksamkeit von Polyurethanschaum zur Abschwächung der Radongasdiffusion zu bestimmen, um die oben durchgeführten theoretischen Berechnungen nachzuprüfen. Dazu wurden Holz kohledosen über Behältern plaziert, die anfänglich mit verschiedenen Mengen von radiumhaltigen Rückständen und an schließend mit Schaum gefüllt wurden. Die Wirksamkeit des Schaums zur Abschwächung der Radongasdiffusion wurde bestimmt durch Vergleich der Aktivität von den Radiumrückständen aus gesetzten Holzkohledosen mit und ohne Schaum zwischen den Rückständen und den Dosen. Zwei Versuchsreihen wurden durchgeführt.

Bei der ersten durchgeführten Testreihe wurden vier 150-ml- Kunststoffbehälter verwendet, die jeweils Radiumrückstände mit einer Menge von 26 g, 36 g, 40 g bzw. 45 g enthielten. Die Radiumrückstände stammen aus einer Siloprobe, die in den frühen 1970er Jahren vom Department of Energy′s Feed Materials Production Center, Fernald, Ohio, entnommen wurde. Das bei den Versuchen entnommene Schaummaterial ist ähnlich dem vorgeschlagenen geschlossenzelligen Polyurethan und wurde in einem Eisenwarengeschäft gekauft. Um eine Grundlinie zu erwartender Radonfolgeaktivität zu erhalten, die in den Holz kohledosen absorbiert werden könnte, wurde eine Holzkohledose auf das offene Ende jedes Probenbehälters aufgesetzt. Die verwendeten Holzkohledosen hatten einen Durchmesser von etwa 7 cm und eine Höhe von 2,5 cm. Jede Holzkohledose wurde fest auf den betreffenden Probenbehälter aufgesetzt, derart, daß die Öffnung der Holzkohledose den Rückständen im Probenbehälter zugewandt war. Zwischen den Rückständen und der Holzkohledose verblieb ein Luftraum von etwa 3,8 cm. Nachdem die Holzkohledosen 24 Stunden den Rückständen ausgesetzt waren, wurden sie weggenommen und die Beta/Gamma- Aktivität wurde unter Verwendung eines Ludlem-Impulsfrequenz meßgeräts und einer Flachprobe ermittelt. Außerdem wurde eine Bezugsdose, die der Laboratmosphäre ausgesetzt war, dazu ver wendet, zu bestimmen, ob irgendwelches natürliches Radon in der Laboratmosphäre vorhanden war.

Sodann wurde der Polyurethanschaum in die Probenbehälter ein gespritzt und neue Holzkohledosen wurden vor dem Aushärten des Schaums auf die Probenbehälter aufgesetzt. Die Holzkohle dosen wurden während jeweils unterschiedlicher Dauer den Rückständen ausgesetzt, sodann von den Probenbehältern abge nommen und zwecks Ermittlung der Beta/Gamma-Aktivität ausge wertet. Die Ergebnisse dieser ersten Testreihe sind in der nachstehenden Tafel 1 dargestellt. Die Probennummern 1 bis 4 beziehen sich auf das jeweilige Gewicht der Rückstände, näm lich 26 g, 36 g, 40 g bzw. 45 g. Die mit "Schaum" überschriebene Spalte gibt jeweils durch die Worte "nein" oder "ja" an, ob der betreffende Probenbehälter zwischen den Rückständen und der jeweiligen Holzkohledose keinen Schaum, sondern nur Luft, oder Schaum enthielt. Die in Stunden angegebene Einwirkungs dauer auf die Holzkohledosen ist jeweils ebenfalls angegeben. Die letzte Spalte in Tafel 1 gibt die Aktivität in Impulsen/Minute (IPM) der unmittelbar nach dem Abnehmen der Holzkohledosen von den Probenbehältern gemessenen Beta/Gamma- Strahlung gegenüber dem Hintergrund an. Die Holzkohledosen wurden nach der anfänglichen Messung noch einige Male gemessen, um sicherzustellen, daß die erfaßte Aktivität auf Radondiffusion und nicht etwa auf langlebiger Kontaminierung durch die Rückstände beruhte.

Tafel 1

Testreihe Nr. 1

Radonabschwächungsergebnisse

Die zweite Testreihe wurde unter Verwendung von zwei 1400-ml- Glasbehältern durchgeführt, die jeweils 100 g Rückstände ent hielten. Danach wurde dasselbe Testverfahren, wie oben be schrieben, durchgeführt, indem die Holzkohledosen zunächst ohne Schaum zur Absorption von Radongas eingesetzt und gemessen wurden. Jedoch traten mehrere Unterschiede zwischen der ersten Testreihe und der zweiten Testreihe auf. Nach der anfänglichen Einwirkungsdauer von 24 Stunden der 100 g-Rück standproben auf die Holzkohledosen wurde Schaum in die Probenbehälter eingespritzt und aushärten gelassen, bevor neue Holzkohledosen auf die Behälter aufgesetzt wurden. Der Grund dafür, daß man den Schaum vor dem Aufsetzen der Dosen auf die Behälter aushärten ließ, liegt darin, daß Aktivkohle eine nur begrenzte Affinität für organische Dämpfe besitzt, wie sie während des Aushärtens des Schaumes freigesetzt werden, und daß dadurch die Aktivkohle möglicherweise nahezu mit diesen Dämpfen gesättigt werden konnte, bevor in der ersten Testreihe die Absorption des Radongases begann. Zu sätzlich wurde ein Luftraum zwischen der Oberfläche des Schaumes und den Holzkohledosen beibehalten.

Die Ergebnisse aus der zweiten Testreihe sind in der unten stehenden Tafel 2 dargestellt. Die Proben Nr. 5 und 6 ent hielten jeweils 100 g Rückstände in einem 1400-ml-Glas behälter.

Für den anfänglichen Versuch ohne Schaum in den Behältern ist jeweils in der "Schaum"-Spalte in Tafel 2 wiederum das Wort "nein" eingesetzt. Die Einwirkungszeit für die Proben Nr. 5 und 6 waren für die Versuche mit Schaum und ohne Schaum je weils gleich. Die letzte Spalte gibt, ebenso wie in Tafel 1, wiederum die Meßergebnisse in Impulsen/Minute (IPM) an.

Tafel 2

Testreihe Nr. 2

Radonabschwächungsergebnisse

Aus den in den Tafeln 1 und 2 wiedergegebenen Daten ist er sichtlich, daß in allen Fällen die Zugabe von Schaum zwischen die Rückstände und die Holzkohledosen die Diffusion von Radongas in die Dosen abgeschwächt hat. Die Ergebnisse der Proben 1, 2 und 4 in Tafel 1 weisen eine Radongasabsorption auf der Holzkohle bei vorhandenem Schaum nach. Jedoch ist darauf zu schließen, daß die Aktivität dieser Proben nicht durch eine Radongasdiffusion durch den Schaum, sondern viel mehr durch Leckage von Radongas um den Schaum herum oder durch Risse hindurch verursacht ist. Diese Schlußfolgerung ist damit zu begründen, daß die Schaumdicke auf der Oberseite der Rückstände in diesen Versuchen zwischen 2,5 cm und 3,8 cm schwankte, was die minimale Dicke für das Erreichen einer Abdichtung in den 150-ml-Behältern darstellt. Deshalb ist anzunehmen, daß bei den Proben 1, 2 und 4 keine vollständige Abdichtung erreicht wurde.

Für die Testreihe Nr. 2 wurde die Größe der Behälter größer gewählt, um eine größere Schaumdicke zuzulassen. Ebenso wurde das Gewicht der Rückstände erhöht, um den Radonfluß aus den Rückständen zu steigern. Die Ergebnisse aus der zweiten Test reihe zeigen, daß keine Diffusion von Radongas durch eine mittlere Schaumdicke von 5,6 cm stattgefunden hat. Die Ver wendung von Glasbehältern in der zweiten Testreihe ermög lichte außerdem eine visuelle Beobachtung des Schaumver schlusses, der anscheinend gut war.

Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche zeigen, daß ein geschlossenzelliger Polyurethanschaum bei sauber geschlosse ner Ausführung eine Diffusion von Radongas vollständig unter bindet. Aus den Versuchsdaten erweist sich die lntegrität des Schaumverschlusses über den radonproduzierenden Rückständen als kritischen Parameter. Eine gute Abschwächung der Radon diffusion wurde jedoch dennoch auch in den Fällen erreicht, in denen keine vollständige Abdichtung gegeben war.

Die Messungen des Radondiffusionskoeffizienten wurden an vier Proben von Polyurethanmaterialien durchgeführt, um eine unab hängige Überprüfung der Abschwächungsfähigkeiten von Schaum zu erhalten. Die Messungen wurden von der Rogers and Associatess Engineering Corporation ("RAE"), Salt Lake City, USA, durchgeführt.

Die Proben wurden durch Foam Enterprises Research in deren Werk in Houston, Texas, hergestellt, und zwar unter Verwen dung von durch RAE bereitgestellten Probenhaltern, und die Proben wurden dann zu RAE gegeben. Der Probenhalter ist ein Rohr aus Polyvinylchlorid (PVC) mit einer Länge von etwa 15 cm bis 20 cm und einem Durchmesser von etwa 2,5 cm. In die Mitte des Rohres wird ein etwa 10 cm dicker Stopfen aus dem zu untersuchenden Schaum eingebracht, so daß dadurch der Innenraum des Rohres durch den Schaumstopfen in zwei Ab schnitte unterteilt wird. Das Rohr wurde in eine Radon diffusionskammer eingesetzt. Eine Radonquelle wurde in den einen Abschnitt des Rohres eingesetzt und ein Radoner fassungssystem wurde in den anderen Rohrabschnitt eingesetzt. Dann wurden Strahlungsmessungen über einen bestimmten Zeit raum vorgenommen und Diffusionskoeffizienten wurden nach den Verfahren gemäß "Technical Approach Document" des United States Department of Energy, Uranium Mill Tailings Remedial Action Project DOE/UMTRA-050425 vom Mai 1986 gemessen. RAE ist ein anerkanntes Umweltschutzlaboratorium gemäß Titel 40 des Code of Federal Regulations, Teile 1 ff. Die Ergebnisse der Diffusionskoeffizientenmessungen erscheinen in der nach stehenden Tafel 3:

Tafel 3
Probentyp
Diffusionskoeffizient (cm²/s)
Elastomerschaum (FR7053)
4,4×10^-6
Elastomer (FE9039)	380×10^-6
Flexibler Schaum (FE7090.05)	740×10^-6
Steifer Schaum (MG2-B)	4,0×10^-6

Die unter Tafel 3 aufgelisteten Schaummaterialien sind von Foam Enterprises Research unter den in der Tafel angegebenen Handelsnamen erhältlich.

Unter Verwendung von RAECOM, einem Computerprogramm, aus "Radon Attenuation Handbook for Uranium Mill Tailings Cover Designs" von V. C. Rogers, K. K. Nielson und D. R. Kalkwarf, NUREG/CR-3533, April 1984, wurden Radonabschwächungs- und Oberflächenflußberechnungen unter Verwendung der gemessenen Diffusionskoeffizienten, der Bezugswerte für die Rückstände und Zusammensetzung und Dicke der Abdeckung angestellt. Die verwendeten Radonquellendaten sind:

Radiumgehalt: 2×10⁵ pCi/g,
Dichte: 1,6 g/cm³,
Energieausstrahlung: 0,2,
Porosität: 0,3.

Die Abdeckungskonfiguration und die berechneten Oberflächenflußwerte, wie sie durch RAECOM bestimmt werden, erscheinen in der nachstehenden Tafel 4:

Tafel 4

Die Verwendung von Schaum zur Abschwächung der Radongas diffusion (Füllung von Leerräumen) ist also gegenüber einer Wassersäulenabsorption, Absorption in festen Medien und Temperatursteuerung als praktisch durchführbare Alternative anzusehen. Die folgenden Annahmen wurden zur Entwicklung der oben aufgelisteten Alternativen zugrundegelegt:

- jährliche Diffusion von Radon-222 durch die Kuppel
- jährliche Freisetzung von Radon-222 durch Ausdehnung des Gases innerhalb der Kuppel
- Unvermögen der Kuppel, einen wesentlich oberhalb oder unterhalb des Atmosphärendruckes liegenden Druckpegel zu halten
- Temperaturschwankung der Gasphase im Silo entsprechend den Umgebungstemperaturschwankungen
- Übergangslösung (3 bis 5 Jahre) zur Beherrschung der Radonemission, bis endgültige Planungen entwickelt und verwirklicht werden können
- Kuppeln werden durch Umgebungseinflüsse in ihrer Inte grität geschwächt und haben nur eine begrenzte Fähig keit zur Aufnahme zusätzlicher Belastungen
- die zur Abschwächung der Radonemissionen angewandte Maßnahme soll aufhebbar sein, wenn endgültige Planungen dies vorschreiben.

Die Wassersäulenabsorption wird in vielen Anwendungsfällen angewandt, um die Emission gasförmiger Verunreinigungen zu beherrschen, indem man das austretende Gas zu einer Wasser grenzfläche hinzutreten und es durch das Wasser absorbieren läßt. Der Erfolg der Wassersäulenabsorption ist abhängig von der Löslichkeit von Radongas in Wasser im Vergleich zu den anderen anwesenden Gasen. Es wird vorausgesetzt, daß das Radongas tatsächlich in ausreichendem Maße in Wasser löslich ist, um die Beherrschung seiner Emission aus den Silos zu ermöglichen. Das Wassersäulensystem würde eine Entlüfte leitung aufweisen, die in eine kontinuierlich bewegte Wasser säule führt. Die Erneuerung der Wassersäule ist notwendig, damit keine Sättigung des Wassers mit den Gasen eintritt. Das Wasser müßte dann in einem Tank gehalten werden, bis die Radonaktivität auf einen annehmbaren Pegel abgeklungen ist. Nach dem Radonzerfall würde das Wasser entgast und die ver bleibenden, nicht mehr radioaktiven Gase in die Atmosphäre entlüftet werden. Das entgaste Wasser könnte dann in die Wassersäule rezirkuliert werden, um weitere aus den Silos freigesetzte Gase zu absorbieren. Die kritischen Ausle gungsgesichtspunkte bei diesem System wären die Wirksamkeit der Wassersäule im Hinblick auf die Radongasabsorption, die erforderliche Wassermenge, Durchflußmengen, Abschirmungs erfordernisse und Erfordernisse der Abwasserbehandlung. Einsatz und Konstruktion der zur Wassersäulenabsorption not wendigen Apparatur ist in Fachkreisen bekannt.

Die Adsorption in festen Medien als Trennverfahren ist wirkungsvoll einsetzbar zur bevorzugten Absonderung von gas förmigen Komponenten aus einer Gasströmung. Ein solches System müßte eine Filter-Gebläse-Einheit aufweisen, die Gas aus einer der Einstiegöffnungen des Silos absaugt, durch eine Entlüfteleitung führt und das Gas durch ein Aktivkohlebett leitet, wo das Radongas absorbiert werden würde. Die ver bleibenden Gase würden dann auf der anderen Seite der Silo kuppel in den Silo zurückzirkuliert, so daß ein geschlossenes System gebildet ist. Außerdem müßte man Aktivkohlebetten in Parallelschaltung anordnen, so daß nach dem Erreichen der Sättigung eines Aktivkohlebettes, was durch Überwachung des Gases stromab der Kohlebetten feststellbar ist, durch ent sprechende Ventileinrichtungen das jeweils gesättigte Aktiv kohlebett abgetrennt und ein frisches Aktivkohlebett in die Gaszirkulation eingeschaltet werden könnte. Einige der bei der Auslegung eines solchen Systems zu berücksichtigenden wichtigen Faktoren wären der Adsorptionswirkungsgrad der Kohlebetten, die Gesamtabsorptionskapazität eines gegebenen Kohlebettes vor Eintritt der Sättigung, Durchsatzerforder nisse und Abschirmungserfordernisse. Einsatz und Konstruktion der für eine Festkörperabsorption erforderlichen Apparatur ist in Fachkreisen ebenfalls bekannt.

Die Anwendung von Schaum zum Abdecken der Innenoberfläche der Kuppel ist oben schon im einzelnen beschrieben worden. Ein Ausfüllen des Hohlraums über den Rückständen in den Silos mit einem steifen Polyurethanschaummaterial würde den vorhandenen Luftraum beseitigen, in welchem Radongas sich gegenwärtig über den Rückständen ansammeln kann. Außerdem würde das Schaummaterial als Diffusionssperre dienen und das Radongas einfangen, das aus den Rückständen herausdiffundiert, und dieses Radongas festhalten, bis es in entsprechende unschäd liche Zerfallsprodukte umgewandelt ist, so daß kein Radongas in die Umgebung entweichen kann. Um die Hohlraumausfüllung im Silo durchzuführen, müßte das Schaummaterial durch die vier vorhandenen Einstiegöffnungen in den Silokuppeln in die Silos eingepumpt werden. Dabei könnte vorübergehend ein System wie beispielsweise ein Wassersäulenabsorptionssystem oder ein Festkörperabsorptionssystem eingesetzt werden, um das bei der Hohlraumfüllung verdrängte, radongasenthaltende Luftvolumen aufzubereiten. Die bei der Hohlraumfüllung zu berück sichtigenden, am meisten kritischen Auslegungsgesichtspunkte sind Schaumstruktur, Verträglichkeit des Schaums mit den Rückständen und Abdichtungsfähigkeit des Schaummaterials. Ein Temperaturregelsystem für die Silos könnte das in den Silos enthaltene Gas auf konstanter Temperatur halten, so daß dadurch ein Entweichen von Radongas aufgrund einer Tempe raturerhöhung und der sich daraus ergebenden Ausdehnung des Gases vermieden werden könnte. Ein solches System müßte eine Filter-Gebläse-Einheit aufweisen, die Gas aus einer der Silo einstiegöffnungen abzieht, durch eine Entlüfteleitung fördert und das Gas durch eine Kühleinheit zirkuliert, die das Gas vor dem Rückleiten in den Silo kühlt und so den Silo auf einer nahezu konstanten Temperatur hält. Die Thermostat steuerung der Kühleinheit müßte dabei entsprechenden den jahreszeitlichen Temperaturschwankungen angepaßt werden, um einen übermäßigen Kühlbedarf zu vermeiden. Die am meisten kritischen Auslegungserfordernisse für ein solches System wären Durchsatz und Kühlkapazität der Kühleinheit. Einsatz und Konstruktion der zur Temperatursteuerung erforderlichen Apparatur ist in Fachkreisen bekannt.

Die Auswertung der vier oben erörterten Alternativen zur Beherrschung der Radonemission basierte auf einer numerischen Bewertung mit den Noten 1 (schlechteste Bewertung) bis 5 (beste Bewertung) unter Berücksichtigung der folgenden Kriterien:

- Umweltfreundlichkeit (UM)
- Zuverlässigkeit/Betrieb (ZUV/DTR)
- Realisierungszeit (RZ)
- Kosten (KO)

Die Ergebnisse der Bewertung sind in der nachstehenden Tafel 5 dargestellt:

Tafel 5

Bewertung alternativer Lösungsmöglichkeiten zur Radonemissionsbeherrschung*)

Eine Definition jeder der Bewertungskriterien und der Berechtigung der Bewertungszuordnungen ist nachstehend erläutert.

Die Umweltfreundlichkeit der jeweiligen Lösungsalternative wurde durch Abschätzung der Fähigkeit der jeweiligen Alter native bestimmt, Radonemissionen mit geringstmöglicher Umweltbeeinträchtigung zu verringern. Dabei wurden auch Faktoren wie zu erwartende Aufbereitungseffizienz und an fallende Abfallmenge berücksichtigt. Das Ziel bei der Ver wirklichung von Systemen zur Radonemissionsbeherrschung ist die Verringerung der Belastung der nächstliegenden Wohn bereiche auf weniger als 25 mrem (Ganzkörperdosis) bzw. 75 mrem (kritisches Organ), wie durch Dispersionsmodelle bestimmt. Die vorgenannten Dosisgrenzwerte sind unter Titel 40, Code of Federal Regulation (CFR), Teil 191, aufge listet. Obwohl das Material nicht unter die Definition eines transuranischen oder Hochstrahlungspegel-Abfall gemäß 40 CFR 191 fällt, liegt das Ziel darin, die Belastung durch das Material innerhalb der vorgenannten Dosisgrenzwerte zu halten.

Grundsätzlich können gemäß Tafel 5 die Alternativen 1, 2 und 3 als hinsichtlich der Umweltverträglichkeit gleichwertig betrachtet werden. Die Effizienz der Beherrschung von Radon emissionen auf unter die 25 mrem/75 mrem-Grenzwerte erscheint für die Alternativen 1, 2 und 3 unter Berücksichtigung der Tatsache erreichbar, daß sowohl Diffusion als auch thermische Freisetzung von Radon durch diese Alternativen verringert werden könnte. Das Temperatursteuersystem wurde schlechter als die anderen Alternativen bewertet, da dieses System die Radongaskonzentration in den Silokuppeln nicht verringern könnte und deshalb die diffusionsbedingte Radonemission nicht verringern könnte. Obwohl die Hohlraumfüllung eine Alter native darstellt, die möglicherweise das zukünftig zu erwar tende Abfallvolumen steigern könnte, spricht der zusätzliche Vorteil der Kuppelverstärkung in statischer Hinsicht für seine Umweltfreundlichkeit.

Das Kriterium Zuverlässigkeit/Betrieb jeder Alternative wurde durch eine Schätzung bestimmt, wie gut das jeweilige System über einen Zeitraum von 3 bis 5 Jahren funktionieren würde, und durch eine Abschätzung der wahrscheinlichen Wartungs- und Betriebsanforderungen. Der Zeitraum von 3 bis 5 Jahren wurde gewählt, um die Zeitdauer zu berücksichtigen, bis mit Entwurf und Durchführung endgültiger Lösungen gerechnet werden kann. Die zuverlässigste und betriebsgünstigste Alternative ist die Hohlraumfüllung. Obwohl zu seinem Einsatz vorübergehend ein Radonaufbereitungssystem eingesetzt werden muß, erscheint über eine drei- bis fünfjährige Periode diese passive Alter native wesentlich zuverlässiger und betriebssicherer als eine der drei anderen Alternativlösungen.

Die anderen drei Alternativen wurden jeweils gleichermaßen schlechter als die Hohlraumfüllung bewertet, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß jede der drei anderen Alternativen beträchtlichen Wartungsaufwand erfordern würde, um einen zuverlässigen Betrieb aufrecht zu erhalten. Die Realisierungszeit wurde durch Abschätzung der erforderlichen Zeit bestimmt, die für Entwurf und Ausführung der jeweiligen Alternative bis zum Einsatz als Radonemissionsbeherrschungs system notwendig ist. Die Alternativen 2, 3 und 4 wurden hinsichtlich der Realisierungszeit alle gleich bewertet, basierend auf einer Schätzung eines Zeitbedarfs von 6 Monaten, was im Hinblick auf die verhältnismäßig einfache und verfügbare Technologie für jedes der drei Systeme gerechtfertigt erscheint. Die Wassersäulenabsorption wurde deutlich schlechter als die anderen Alternativen bewertet, da die geschätzte längere Entwurfsdauer (12 Monate) auf dem Fehlen von kommerziell verfügbaren Systemen für diese besondere Anwendung beruht.

Die Kostenbewertung jeder Alternative beruht auf einer größenordnungsmäßigen Schätzung der Gesamtkosten für die jeweilige Alternative. Hinsichtlich der Gesamtkosten wurden alle Alternativen im wesentlichen gleich beurteilt. Bei der Schätzung für die Hohlraumfüllung wurde dabei der gegenüber den anderen drei Alternativen höhere Anfangskostenbedarf wegen der Füllmaterialkosten und auch die wahrscheinlichen späteren Beseitigungskosten für das Füllmaterial berück sichtigt.

Claims

1. Verfahren zur Abschwächung der Diffusion von Radongas und radioaktiven Zerfallsprodukten durch eine Wand (12, 14) hin durch, indem eine Sperrschicht (22) über einer Wandoberfläche angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrschicht (22) eine ununterbrochene Schale aus einem steifen Polyurethanschaum mit geschlossenzelliger Struktur herge stellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, daß ein Polyurethanschaum mit einer Dichte zwischen etwa 40 und 56 kg/m³ verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaum mit einem Diffusionskoeffizienten zwischen etwa 1×10^-4 und 1×10^-7cm²/s verwendet wird.

4. Vorrichtung zur Abschwächung der Diffusion von Radongas und radioaktiven Zerfallsprodukten durch eine Wand (12, 14) hindurch, bestehend aus einer über einer Wandoberfläche her gestellten Sperrschicht (22), dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht als ununterbrochene Schale (22) aus einem steifen Polyurethanschaum mit geschlossenzelliger Struktur ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethanschaum eine Dichte zwischen etwa 40 und 56 kg/m³ hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich net, daß der Schaum einen Diffusionskoeffizienten zwischen etwa 1×10^-4 und 1×10^-7cm²/s hat.