德国监测环境 γ 剂量率
BfS 运营着一个国家监测网络,通过连续测量环境伽马剂量率 (ODL) 来大规模测定外部辐射暴露。ODL 测量网络由德国各地的 1,700 个自动运行的固定式测量探头组成。ODL 测量网络具有重要的早期预警功能,可以快速识别德国空气中放射性污染的增加。
BfS 网站https://odlinfo.bfs.de提供在线监控数据。 BfS 作为主要测量机构之一,根据《辐射防护法》(Strahlenschutzgesetz) 运营着一个国家监测网络,通过连续测量环境伽马剂量率 (ODL) 来大规模确定外部辐射暴露。
ODL 测量网络由 1,700 个自动运行的固定测量站组成,安装在德国约 20 x 20 公里的网格中。在核设施周围 25 公里和 100 公里的半径内,网络的密度更大。
天然辐射暴露的测量
在日常作中,网络确定人类不断暴露的天然辐射暴露。它由地下无处不在的放射性物质(放射性核素)的辐射组成,例如铀、钍、钾-40(地面辐射)。这些在具有古老岩层(例如花岗岩)的地区更为明显。因此,德国低山山脉(例如黑森林和厄尔士山脉)的地面辐射高于德国北部和石灰岩阿尔卑斯山。其中,氡是天然铀-238 衰变链中的一种元素。作为一种气体,它从地面扩散并作为天然发射器进入生物圈。
此外,人类暴露在来自太空的天然辐射中,并在大气中减弱后到达地球表面(宇宙辐射)。
ODL 以被测的“环境等效剂量率”确定,并以“微西弗/小时”为单位给出。在德国,天然 ODL 范围为每小时 0.05 至 0.18 微西弗,具体取决于当地条件。
自然过程对剂量率的影响
一个地方的外部辐射暴露在很大程度上是恒定的。然而,两个自然过程会显著影响测量的剂量率。当天然存在的放射性气体氡的放射性衰变产物通过降水从大气中冲走并沉积在地面上时,就会出现高达天然水平约两倍的短期增加。
地面上的积雪可能会大大降低先前测量的剂量率,因为积雪部分屏蔽了地面辐射。
测量数据
剂量率探头通常安装在平坦草地上方 1 米处,每 10 分钟测量一次环境剂量率。通常每小时都会将测量数据传输到监控网络的中央单元。
它们使用自动验证程序进行分析。在工作日检查可疑数据。因此,可以及时识别 faulity 探头,并在必要时更换。
重要的预警功能
ODL 测量网络对于应急准备非常重要。探头处于不间断的测量运行状态。除了常规数据传输外,探头还配备了通知功能。一旦在一个测量点测得的剂量率超过预定义的阈值,它们就会将增强的数据传输到监测网络的中央单元。如果出现内部警报,BfS 专家会分析增强的剂量率数据。这可确保立即检测到辐射的增加。阈值考虑了自然的局部地下、探测器的统计波动以及长期波动,例如当地面被雪覆盖时。
应急准备 - 快速识别受影响区域
在紧急情况下,ODL 测量网络有助于快速识别空气中放射性水平的增加。可以快速识别剂量率水平增强的受影响区域。如果需要,可以每 10 分钟查询一次探测。这使 BfS 专家能够几乎实时地监测放射性污染云的扩散。测量数据使受影响区域的剂量评估程序成为可能。
为了为所有情况做好准备,安装的系统可以在每小时 0.05 微西弗到每小时 5 西弗的极宽范围内进行 ODL 测量。
使用能谱探测扩展监测网络
在核设施附近,大约 20 个监测站配备了额外的能谱探测装置。 这些装置使用溴化镧探测器,能够每 10 分钟提供一次伽马谱数据。
使用这些探测装置,即使在剂量率仅略微增强的事件中也可以识别增强辐射的性质。从而可以提高监测网络的预警功能。在紧急情况下,来自这些系统的信息可提供有关核素混合物的早期有用信息。
预测模型
借助基于天气和释放预报的预报模型,BfS 将能够预测德国发生核紧急情况时,放射性烟羽在接下来的三天内将如何传播,以及因此在受影响地区人类和环境可能暴露于什么辐射水平。具体来说,以下信息很重要:
- 哪些区域会受到影响?
- 哪些放射性核素起作用,环境中的活度水平有多高?
- 受影响地区人口的实际和预期辐射照射水平是多少?
然后,主管的联邦和各邦当局可以迅速决定采取哪些措施来保护人们免受放射性的有害影响。
在这种情况下,ODL 测量网络的数据可以迅速与这些预后计算的结果相结合。在紧急情况下,这有助于了解已经推荐的保护和预防措施是否足够。
在线查看当前测量值
BfS 网站odlinfo.bfs.de提供在线监控数据。从交互式地图和观察到的剂量率的时间演变图表中获得 Up-do-data:
在一周内,将分别显示最新的 1 小时平均值(其中一些值未经过验证)。结合德国气象局降水雷达系统提供的信息,可以识别出由于降水而导致的 ODL 增加。
在一年的时间段内,将显示每日平均值。在冬季,由于降雪,位于较高海拔的测量点的时间序列通常显示较低的 ODL 值。
欧洲信息平台
欧洲国家也有类似的网络来监测环境 γ 剂量率。他们的数据可以通过欧洲信息平台检索(欧洲放射学数据交换平台)。在国外发生事故时,这些测量网络也将提供有关紧急事件的重要信息。
摘译自BfS网站