Radioaktives Gas sicherer messbar

 

Neuer Standard für Messung des gesundheitsschädlichen Radio-Isotops Thoron. 

Ebenso wie sein Schwesterisotop Radon (Rn-222) kann auch das radioaktive Gas Thoron (Rn-220) durch seine Zerfallsprodukte Lungenkrebs erzeugen, wenn diese über längere Zeiträume und in höheren Konzentrationen eingeatmet werden. Das Gas entsteht auf natürliche Weise im Boden und kann sich in Wohnräumen sammeln. Das Maß der Belastung von Wohnräumen schwankt stark und ist von der Bauweise des Hauses und dem Lüftungsverhalten abhängig. Die Messung von Rn-222 gelingt schon länger sehr genau, doch Thoron-Messgeräte lieferten bisher Ergebnisse mit erheblichen Unsicherheiten.

Wissenschaftlern von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) gelang es, ein Primärnormal – ein überall gültiges Standard, wie es für Radon schon länger existiert – für die Messung des kurzlebigen Thorons zu entwickeln. An diesem werden nun seit kurzem Thoron-Messgeräte aus aller Welt kalibriert, was die Grundlage für genaue Messungen des radioaktiven Gases und die Vergleichbarkeit der Messergebnisse darstellt. Da in Asien, Europa und Lateinamerika immer mehr geologische und epidemiologische Studien ihr Augenmerk auf das bisher wenig beachtete Thoron richten, ist der neu eingerichtete Messplatz in der PTB durch internationale Kunden bereits ausgebucht. Anfragen müssen derzeit zunächst mit einer Warteliste Vorlieb nehmen.

Die Schwierigkeit, ein solches Primärnormal für Thoron zu entwickeln, lag in dessen relativ kurzer Halbwertzeit von nur 55 Sekunden. Kernstück des Primärnormals ist ein Prüfbehälter. Angesichts der kurzen Halbwertzeit kam aber kein geschlossener Behälter wie beim Radon infrage, denn in dem würde die Aktivität in kürzester Zeit stark abnehmen. Darum entwickelten die Wissenschaftler ein Kreislaufsystem, das ständig neu erzeugtes Thoron mit einem starken Luftstrom herbeiführt und die Aktivität im Behälter konstant hält.

Die Erzeugung und die genaue Messung der zugeführten Aktivität geschehen am so genannten Thoron-Emanations-Messplatz (TEM). Die Aktivität stammt hierbei aus einem Thorium (Th-228)-Präparat, das kontinuierlich Thoron produziert. Ein beständiger starker Luftstrom transportiert das Thoron in den Prüfbehälter. Das Verhältnis, wie viel Thoron abtransportiert und wie viel in der Quelle bleibt, lässt sich dabei auf ein Promille genau bestimmen.

  

Parallel zum Betrieb des TEM kann an den Prüfbehälter das zu kalibrierende Messgerät angeschlossen werden. Alle angeschlossenen Geräte zeigen in der Regel mehr oder weniger unterschiedliche Ergebnisse, die sich teilweise um den Faktor vier unterscheiden. Die Hersteller erhalten dann von der PTB einen Korrekturfaktor, mit dem sie das Messergebnis multiplizieren müssen, um zum richtigen Ergebnis zu gelangen.

PTB / MH