Entwicklung und Validierung einer kombinierten Schnellanalysenmethode zur Bestimmung der natürlichen Radionuklide 210Pb, 210Po, 226Ra, 228Ra, 234U und 238U in Trinkwasser
Schuster, Martina - Universität Regensburg (2015)
Der Richtwert der effektiven Dosis für den Verzehr von Trinkwasser beträgt 0,1 mSv pro Jahr. Zur Berechnung der Dosis müssen die Aktivitätskonzentrationen der relevanten Radionuklide bestimmt werden. Einige Analysenmethoden zur Bestimmung dieser natürlichen Radionuklide sind bekannt, jedoch benötigt man für jedes Nuklid einen komplett anderen und zeitaufwändigen Trennungsgang. In dieser Arbeit wird eine Analysenmethode vorgestellt, mit der die natürlichen Radionuklide 210Pb, 210Po, 226Ra, 228Ra, 234U und 238U quantitativ in kurzer Zeit bestimmt werden können. Ausgangspunkt ist eine Chromatographiemethode, die bereits für die Bestimmung von 89Sr und 90Sr in Milch, Lebensmitteln pflanzlicher Herkunft sowie menschlichem und tierischen Knochengewebe validiert ist. Da sich die Elutionsbereiche von Blei und Polonium stark von denen des Urans und Radiums unterscheiden, ist eine kombinierte Trennung mit hohen chemischen Ausbeuten möglich, sogar durch Verkleinerung der Chromatographiesäule, was eine deutliche Zeitersparnis während der Elution bedeutet.
Die Aktivitätskonzentration der beiden Radiumisotope 226Ra und 228Ra wird gamma-spektrometrisch über deren Tochternuklide bestimmt, die von 210Pb und 210Po sowie der Uranisotope mittels LSC.
Die chemische Ausbeute von 210Pb wird mit stabilem Blei und AAS bestimmt, die der Radiumisotope durch Isotopenverdünnungsanalyse mit 223Ra. Dazu wird 223Ra aus einer 227Ac-Standardlösung abgetrennt. Die Validierung wurde anhand eines Ringversuchs zur Bestimmung natürlicher Radionuklide im Trinkwasser durchgeführt, der vom Bundesamt für Strahlenschutz herausgegeben wurde.
Für die Analyse werden lediglich vier Liter Trinkwasser benötigt, um die nötigen Nachweisgrenzen zu erreichen. Die Methode ist sehr effizient, ausreichend spezifisch und liefert mit geringem Arbeitsaufwand die nötigen Aktivitätskonzentrationen der dosisrelevanten Radionuklide.