FCI

H-3, a-Gesamt und b-Gesamt Messungen im Trinkwasser
in Anlehnung an die neue Trinkwasserverordnung

Die novellierte Trinkwasserverordnung [1] gibt als Grenzwert für die Aufnahme radioaktiver Substanzen mit dem Trinkwasser eine Gesamtrichtdosis (effektive Dosis) von 0,1 mSv pro Jahr an und begrenzt die Tritium-Konzentration gleichzeitig auf 100 Bq/l (Indikatorparameter nach §3, Anlage 7). Zur Berechnung der Gesamtrichtdosis sind alle künstlichen und natürlichen Radionuklide zu berücksichtigen, mit Ausnahme von H-3, K-40, Radon und Radonzerfallsprodukte. Die Gesamtrichtdosis kann prinzipiell nicht direkt gemessen werden und wird daher in der Regel durch eine aufwendige und teuere Einzelnuklidanalyse bestimmt. Zur Minimierung des Messaufwandes sind von der Europäischen Union Richtwerte für die Gesamt-α- (0,1 Bq/l) und Gesamt-β-Aktivitδt (1,0 Bq/l) in einer Trinkwasserprobe vorgeschlagen worden, die fόr eine Screening-Messung gelten sollen [3].

In einem Kommentar¹ zur neuen Trinkwasserverordnung ( Rühle und Aurand ) deren radiologischer Teil zum 01.12.2003 in Kraft getreten ist, findet man wertvolle Information zur Überwachung von Radionukliden im Trinkwasser, insbesondere hinsichtlich des 0,1 mSv/Jahr-Überwachungsziels.

Für die Messung von H-3 ergibt sich beim Triathler™ eine Nachweisgrenze bei einem statistischer Faktor k = 4,6 (gemäß Empfehlungen der Messanleitungen des BMU), einem Nulleffekt von 50 cpm für einen Triathler™ mit interner Bleiabschirmung und zusätzlicher externer Bleiabschimrung ( hier reichen ein paar Bleiziegel), bei Probenvolumen von  8 ml und einer Efficiency von 41% sowie Quench von 85% (konservative Annahme) und einer Messzeit 24 Stunden:

NWG_H-3 = 45 Bq / l

Neben den H-3 Screening Messungen sind aber auch Messungen der -Gesamt Aktivität zu erwarten. Wie auf Seite 385 des Rühle – Kommentars nachzulesen ist, sind dabei Werte von 0,1 Bq/l im Gespräch. Nach Überschreiten dieser Werte ist dann jeweils eine Einzelnuklidanalyse erforderlich ( z.B. die Bestimmung von U-238, U-234, U-235 sowie der Radiumisotope Ra-226 und Ra-228). 

Diese Gesamt-α- und die Gesamt-β-Messungen können ebenfalls mit dem Triathler™ durchgeführt werden unter Verwendung der „α-/β-Trennung“. Grundlage dazu ist ein Verfahren auf der Basis des Gefriertrocknens, das  in Finnland von Frau Prof. Dr. L. Salonen (Finnish Centre of Radiation and Nuclear Safety STUK²) entwickelt wurde. In Finnland wurden mit dieser Technik die meisten Wasserwerke und mehr als 9000 private Brunnen (insgesamt mehr als 25.000 Messungen) überprüft. Die entsprechende Original Veröffentlichung von Frau Salonen ist über FCI als Sonderdruck erhältlich („Advantages of low-background liquid scintillation alpha-spectrometry and pulse shape analysis in measuring Rn-222, uranium and Ra-226 in groundwater samples, August 1, 1997).

Diese ursprünglich in Finnland entwickelte Methode des Gefriertrocknens wurde im ESWE Institut, Wiesbaden, verfeinert und sozusagen „der deutschen Gründlichkeit“ unterzogen. Im ESWE Institut werden seitdem mit dieser Methode und dem LSC-Messgerät Triathler™ für Gesamt-α-Messung Nachweisgrenzen von < 40 mBq/l bei 10.000 Sekunden Messzeit und k=4,6 erreicht für ein Probenvolumen von 150 ml; die Nachweisgrenzen für die Gesamt-β-Messung sind etwa um einen Faktor 10 höher. Seit Oktober 2003 ist das ESWE–Labor unter anderem mit dieser Methode für die Messung von Trinkwasser als zertifiziertes Labor anerkannt und nach ISO 17025 akkreditiert. In allen Ringversuchen seit 2003 für die Gesamt- Messung in Wasser hat das ESWE Institut mit dieser Methode gute Resultate erzielt.

Die modifizierte Methode und die Ergebnisse sind zur Publikation eingereicht bei:  "Applied Radiation and Isotopes"

Innovative Procedure for the Determination of Gross-Alpha/Beta Activities in Drinking Water

S. Wisser^a,*, E. Frenzel^b, M. Dittmer^a

^a ESWE-Institute for Water Research, Kurfürstenstr. 6, D-65203 Wiesbaden, Germany
^b FCI Frenzel Consulting & Instruments, Steinweg 12/1, D-75334 Straubenhardt, Germany

[1] Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch –    Trinkwasserverordnung (TrinkwV) vom 21. Mai 2001, BGBl. I S. 959