Fachgruppe Radioaktivität
U.Bolle, H. Görlich, U.Jentzsch

Castortransport am 28.03.2001

- Strahlungsmessungen -

- Wie sind die offiziellen Dosisleistungsangaben einzuordnen? -

Inhalt:

A. Strahlungsmessungen
1. Fragestellungen
2. Messung der Gammastrahlung
3. Ergebnisse

B. Wie sind die offiziellen Dosisleistungsangaben einzuordnen?
1. Zu Begriffen zur Strahlenbelastung des Menschen.
2. Meßtechnische Unsicherheit bei der Bestimmung der Dosisleistung für Neutronenstrahlung.
3. Gefährdungspotential der Neutronenstrahlung
4. Berechnung der Dosisleistung für exemplarische Fälle

C. Zusammenfassung

Anhang
- Mangelhafte Neutronenabschirmung an Castorbehältern -
- Auflistung der bekannt gewordenen Mängel der Castor - Technologie -

A. Strahlungsmessungen

1. Fragestellungen

Die Fachgruppe Radioaktivität der BI - Lüchow/ Dannenberg hat die Umweltorganisationen Greenpeace und Robin Wood gebeten, ihre Meßkapazitäten und Fachkenntnisse bei Strahlungsmessungen während des Castor - Transports einzubringen. Als Ziele des gemeinsamen Projektes wurde die Antwort auf nachstehende Fragestellungen definiert:

1. Ist die Aussage der GRS in ihrem Gutachten zutreffend, daß „die Strahlungsintensität und damit auch die Dosisleistung der Castoren in einem Abstand von 10 - 20 m aufgrund der strahlungsphysikalischen Gesetzmäßigkeit bereits ein Niveau erreicht hat, das dem der natürlichen Strahlenexposition durch terrestrische und kosmische Strahlung in Meereshöhe vergleichbar ist."

2. Ist gewährleistet, daß die Gefährdung für die Bevölkerung am Verladekran in Dannenberg vergleichbar ist mit der gesetzlich erlaubten für die Bevölkerung in der Nähe eines Atomkraftwerks?

 

Um dieses Vorhaben zu realisieren, wurde von der Samtgemeinde Dannenberg eine Wohnung in der Notunterkunft Breese Nr. 107 angemietet. Dieses Haus liegt 24 Meter von den Bahngleisen entfernt, auf denen die Castoren zum Kran rollen, mit dem die Umladung von der Schiene auf Schwertransporter erfolgt.

Die Strahlung, die von einem geschlossenen Castor ausgeht, besteht aus zwei Komponenten, der Gamma- und der Neutronenstrahlung. Robin Wood und die Fachgruppe verfügten über Meßgeräte, die die Intensität der Gammastrahlung erfassen können. Mit einem geeichten Meßgerät konnte Greenpeace die Intensität der Neutronenstrahlung bestimmen.

 

2. Messung der Gammastrahlung

Zur Messung der Gammastrahlung standen folgende Meßgeräte zur Verfügung:

a. LB 133, mit einer Meßsonde (GM - Zählrohr), dessen Energiebereich mit 30 KeV bis 1,3 MeV angegeben wird. Das Gerät war geeicht.

b. Automess 6150, mit der Meßsonde AD - 18, der Energiebereich wird mit 60 KeV bis 1,3 MeV angegeben.

c. Zwei Großflächen - Detektoren, bestehend aus jeweils 5 GM - Zählrohren vom Typ ZP 1220. Vom Hersteller wird eine Empfindlichkeit von 0,00306 nGy pro Impuls angegeben bezogen auf Cs- 137 Strahlung. Dieser Detektor - Typ und die dazu gehörige Elektronik wird von mehreren Umweltgruppen in der Bundesrepublik zur Überwachung von Atomkraftwerken eingesetzt. Es ist festzuhalten, daß in 24 Meter Entfernung eine Gammadosisleistung zu erwarten ist, die an der untersten Grenze des Meßbereichs der Geräte liegt. Die Dosisleistungsanzeigen sind daher mit einem großen Fehler behaftet. Auch die Meßzeit von ca. 5 Minuten, die am vorbeifahrenden Castor - Transport zur Verfügung stand, ist relativ kurz bemessen.

Eine grundsätzliche Schwierigkeit ergibt sich aus der Energieabhängigkeit der Detektoren. Wie der Veröffentlichung von F.H. Heimlich /1/ zu entnehmen ist, reicht der Energiebereich der Gammastrahlung aus einem beladenen Castor - Behälter von Röntgenstrahlung bis zu 8 MeV. Die hochenergetische Gammastrahlung ist auf Resonanzeinfang von Neutronen im Fe-54 zurückzuführen. Das BfS gibt eine Meßunsicherheit für die Bestimmung der Gammadosisleistung von ± 30% an. Unter den genannten Vorbehalten müssen die nachstehenden Ergebnisse betrachtet werden. Zur Beantwortung der Fragestellung 1. sind allerdings Relativmessungen ausreichend.

 

3. Ergebnisse

Die Detektoren der Meßgeräte waren an der Innenseite der Fenster im 1. Stockwerk des Gebäudes Breese Nr. 107 angebracht. Der Großflächen - Detektor überträgt alle drei Sekunden die in dieser Zeit registrierten Impulse auf einen PC. In Abb. 1a sind diese Impulse als Funktion der Meßzeit dargestellt.

Der Mittelwert der relativen Dosisleistung der natürlichen Umgebungsstrahlung (U = 62,4 ± 0,7 Imp in 3 s ) wurde aus den registrierten Impulsen im Zeitintervall von 0 bis 150 Sekunden bestimmt, der Mittelwert der Castor - Strahlung (C = 265 ± 35 Imp) im Zeitraum von 210 bis 363 Sekunden. Damit übersteigt die Gamma - Komponente der Castor - Strahlung die natürliche Umgebungsstrahlung um den Faktor 3,4. Diese Komponente macht nach Messungen des BfS nur ca. 20% der Gesamtdosisleistung von Gamma- und Neutronenstrahlung aus, d.h. die Castor - Strahlung insgesamt übersteigt die Strahlungsintensität der Umgebungsstrahlung um den Faktor 17. Aus der Abb. 1a geht ferner hervor, daß ca. alle 30 Sekunden ein Castor den Meßdetektoren gegenüberstand. Entsprechend den Zwischenräumen zwischen den Castor - Behältern sinkt die Dosisleistung.


abb1a.gif (11458 Byte)

Abb. 1a. Die Abbildung zeigt die über drei Sekunden im Detektor durch Gammastrahlung erzeugten Impulse in Abhängigkeit der Meßzeit während der vorbeifahrenden Castor - Behälter.

 

abb1bkl.jpg (7019 Byte)
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Abb. 1b. Dosisleistungsanzeige des Großflächen - Detektors während der vorbeifahrenden Castor - Behälter.


In Abbildung 1b. ist die gleiche Messung dargestellt wie in Abbildung 1a. Es wurden jedoch drei Meßwerte addiert ( Meßzeit 9 s). Damit wird die statische Schwankung reduziert, ohne die zeitliche Struktur der Messung zu verändern. Entsprechend Herstellerangabe wurde daraus die Gamma - Dosisleistung pro Stunde berechnet. Im Maximum der Dosisleistung beträgt der statistische Fehler ± 3%.

Die Dosisleistung weist ein Maximum von 637 nSv/h beim vierten Castor auf. Die mittlere Dosisleistung der natürlichen Strahlung vor dem Transport wird mit 116 nSv/h angezeigt. Daraus ergibt sich ein Faktor 4,5 für die maximale Gammadosisleistung über der natürlichen Umgebungsstrahlung.

Die Anzeigen der anderen Meßgeräte ergaben folgende Werte:

Automess Meßsonde AD - 18 : mittlere Dosisleistung 474 nSv/h (digitale Anzeige)

maximale Dosisleistung 620 nSv/h (digitale Anzeige)

natürliche Strahlung 85 nSv/h(digitale Anzeige)

Daraus berechnen sich folgende Faktoren: 4,6 für die mittlere Dosisleistung;

6,3 für die maximale Dosisleistung.

LB 133 : mittlere Dosisleistung 580 ± 39 nSv/h

maximale Dosisleistung 650 nSv/h

natürliche Strahlung 140 ± 40 nSv/h

Daraus berechnen sich folgende Faktoren: 3,1 für die mittlere Dosisleistung;

3,8 für die maximale Dosisleistung.

Im Gegensatz zum Großflächenzähler liegt die natürliche Strahlungsintensität bei den Meßgeräten Automes und LB 133 außerhalb des eigentlichen Meßbereichs. Die unterschiedlichen Anzeigen für die Umgebungsstrahlung sind wahrscheinlich auf die unterschiedlichen cut off Energien von 30 KeV bzw. 60 KeV zurückzuführen.

Die natürliche Strahlung in Meereshöhe, auf die sich die GRS bezieht, verursacht eine Dosisbelastung von 0,7 mSv pro Jahr. Daraus ergibt sich eine Dosisleistung von 80,6 nSv pro Stunde. In der Regel wird diese Dosisleistung in Wohnungen überschritten. Ursache der höheren Dosisleistung in Gebäuden ist die Strahlung der natürlicher Radioaktivität in Baustoffen.

Das BfS hat für die maximalen Dosisleistungen des Transportes der sechs HAW 20/28 - Castoren folgende Werte veröffentlicht:

Gamma - Dosisleistung an der Oberfläche der Transporthülle : 0,031 mSv/h,

Neutronen - Dosisleistung an der Oberfläche der Transporthülle : 0,110 mSv/h,

Gesamt - Dosisleistung an der Oberfläche der Transporthülle : 0,141 mSv/h,

Anteil der Neutronen an der Gesamt - Dosisleistung: 78%,

Gamma - Dosisleistung in 2 Meter Abstand von der Transporthülle : 0,013 mSv/h,

Neutronen - Dosisleistung in 2 Meter Abstand von der Transporthülle : 0,042 mSv/h,

Gesamt - Dosisleistung in 2 Meter Abstand von der Transporthülle : 0,055 mSv/h,

Anteil der Neutronen an der Gesamt - Dosisleistung: 76%.

Unterstellt man, daß der Anteil der Komponenten bis 24 Meter Abstand konstant ist, so gibt Tabelle 1. die berechnete Gesamt - Dosisleistung aus den angezeigten maximalen Gamma - Dosisleistungen und das Verhältnis zur Dosisleistung in Meereshöhe wieder. Aus den Abstandsmessungen der Dosisleistung des BfS einerseits und dem vom BfS veröffentlichten Verhältnis der Komponenten der Castor - Strahlenarten läßt sich die Gesamtdosisleistung aus unseren Gamma - Strahlungsmessungen abschätzen und mit den Werten des BfS vergleichen. Demnach ergibt sich eine Gesamtdosisleistung von 0,074 mSv/h gegenüber dem Wert des BfS von 0,055 mSv/h. Daß unsere Abschätzung um 35% höher liegt als die des BfS, ist physikalisch qualitativ erklärbar. Der von uns abgeschätzte Wert muß höher ausfallen, weil sich in 24 Meter Abstand erstens die Dosisleistungen benachbarter Castorbehälter addieren, wie aus den Abbildungen ersichtlich ist. In unmittelbarer Nähe ist dieser Einfluß weit geringer. Zweitens beziehen sich die Messungen des BfS auf den Abstand von der Umhüllung des CASTOR. Je nach Höhe vom Erdboden, an der die Messungen des BfS vorgenommen wurden, ist der Abstand von der Oberfläche des Castor zur Oberfläche der Abdeckhaube größer und damit die Dosisleistung geringer als angegeben. Angesichts der systematischen Fehlermöglichkeit, die in Teil B diskutiert wird, kann von einer guten Übereinstimmung gesprochen werden.

Die Abstandsmessungen der Dosisleistung des BfS an einem bereits eingelagerten HAW 20/28 - Behälter zeigen, daß die Dosisleistung im Abstand von 10 bis 24 Meter in guter Näherung mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Damit lassen sich die Dosisleistungen und das Verhältnis zur Dosisleistung in Meereshöhe aus den Gamma - Messungen im Abstand von 10 und 20 Metern ableiten. In Tabelle 2 sind die Ergebnisse dargestellt. Der Transportgrenzwert an der Oberfläche mit einbezogen.

 

 

Tabelle 1:

Gesamt - Dosisleistung und deren Verhältnis zur Dosisleistung in Meereshöhe im Abstand von 24 Meter vom Castor - Transport.

 

Meßsonde

Gesamt - Dosisleistung

(nSv/h)

Verhältnis

 

Großflächensonde

2265

28,1

 

AD - 18

2326

28,8

 

LB 133

2217

27,5

 

 

Tabelle 2:

Gesamt - Dosisleistung und deren Verhältnis zur Dosisleistung in Meereshöhe als Funktion des Abstandes vom Castor - Transport.

 

Abstand (m)

Gesamt - Dosisleistung (nSv/h)

Verhältnis

0 (Oberfläche)

100 000 Grenzwert

1241

10

13075

162

20

3268

41

24

2270

28

 

 

Die Schlußfolgerungen aus diesem Ergebnis:

Die Aussage der GRS in ihrem Gutachten „Sicherheitsanalyse zur bestimmungsgemäßen Beförderung von radioaktiven Abfällen und bestrahlten Brennelementen in der Region Gorleben" (Seite 39), daß „die Strahlungsintensität und damit auch die Dosisleistung der Castoren in einem Abstand von 10 - 20 m aufgrund der strahlungsphysikalischen Gesetzmäßigkeit bereits ein Niveau erreicht hat, das dem der natürlichen Strahlenexposition durch terrestrische und kosmische Strahlung in Meereshöhe vergleichbar ist.", ist zweifelsfrei widerlegt worden.

 

Damit hat sich die GRS, die als der wissenschaftliche Gutachter zur Beurteilung von Transportgefahren von hochradioaktivem Müll vom BMU herangezogen wird, als wissenschaftlich unseriös ausgewiesen. Wer die Castor - Strahlung um ca. den Faktor 100 verharmlost, täuscht die Öffentlichkeit.

Die Frage 2 nach dem Sicherheit am Verladekran im Vergleich zum Atomkraftwerk konnte meßtechnisch nicht beantwortet werden, da die Führung des Bundesgrenzschutzes, offensichtlich nach Rücksprache mit dem BMI, keine Erlaubnis erteilte, Messungen durchzuführen. Es sei ausdrücklich hervorgehoben, daß die Führungskräfte des BGS vor Ort Strahlenschutzmessungen durch nicht staatlich beauftragte Gruppen ausdrücklich befürworteten. Sie erteilten ihre Zustimmung zur Messung jedoch unter dem Vorbehalt der Genehmigung durch die oberste Entscheidungsebene.

Zur Beantwortung der Frage 2 sind wir daher auf abschätzende Rechnungen angewiesen. BGS - Beamte haben den Abstand der Castor - Behälter von der Umzäunung des Geländes für uns vermessen und mit 11,5 Meter angegeben. Da am Aufpunkt des Zauns mehrere Castor - Behälter zur Dosisbelastung beitragen, verwenden wir unsere Meßdaten bei der Abschätzung, die das Strahlungsfeld benachbarter Castor - Behälter berücksichtigt. Die Abstandsmessungen des BfS ergeben in 11,5 Meter Entfernung ca. 16% der in 2 Meter gemessenen Dosisleistung. Daraus berechnet sich am Zaun eine Dosisleistung von 0,012 mSv/h. Bei drei angekündigten Transporten pro Jahr und einer Verweildauer von jeweils ca. 12 Stunden ergibt sich eine Jahresdosis am Zaun von 0,43 mSv bei einem Grenzwert von 1 mSv, der für Atomkraftwerke gesetzlich verankert ist. Diese Abschätzung stützt sich wesentlich auf die Grundlage der Messungen des BfS. Wie unten jedoch gezeigt wird, sind die Unsicherheiten der Dosisleistungsbestimmungen für die Neutronen beträchtlich. Ferner ist zu berücksichtigen, daß, anders als an Atomkraftwerken, am Verladekran keine nahezu gleichmäßig über ein Jahr verteilte Strahlenbelastung vorliegt. Bei gleicher Dosis ist eine fraktionierte Strahlenbelastung biologisch wirksamer als eine kontinuierliche. (Die ICRP geht von einem Faktor 2 aus.)

B. Wie sind die offiziellen Dosisleistungsangaben einzuordnen?

Die Frage nach der Gefährlichkeit einer bestimmten Strahlenbelastung - hier Castor - Strahlung - wird immer wieder gestellt. Deshalb gilt es einige Begriffe zu erläutern.

 

1. Zu Begriffen zur Strahlenbelastung des Menschen.

Ungefährliche Strahlenbelastung: Weltweit herrscht in der Wissenschaft, unabhängig von der Einstellung zur Atomindustrie, die Auffassung, daß es keine ungefährliche Strahlenbelastung gibt. Es ist dabei völlig unwichtig, ob es sich um ionisierende Strahlung natürlichen oder künstlich erzeugten Ursprungs handelt. Krebserkrankungen z.B. können durch eine einzige entartete Zelle hervorgerufen werden, die durch ionisierende Strahlung erzeugt wurde. Für ionisierende Strahlung gibt es keine Schwelle der Dosisbelastung, unterhalb derer eine Schädigung ausgeschlossen werden kann. Das gilt selbstverständlich auch für die medizinische Diagnostik, Flugreisen, Bergsteigen, u.a. . Ob jemand sich dem Risiko aussetzen will, bleibt dabei jedoch dem Einzelnen überlassen.

 

Unbedeutende Strahlenbelastung: Auf Vorschlag der Europäischen Union soll in die Strahlenschutzverordnungen (StrlSchV) der Mitgliedsländer dieser Begriff aufgenommen werden. Diese Strahlenbelastung beträgt 0,01 mSv pro Jahr. Hintergrund dieser rechtsverbindlichen Regelung sind die großen Mengen an schwachradioaktivem Müll , die beim Abriß atomarer Anlagen entstehen. In Deutschland rechnet man mit 800 000 Tonnen . Ziel der EU - Verordnung ist es, für die legale Verteilung des weit überwiegenden Teils (>90%) diese strahlenden Mülls in die Umwelt einen Rechtsrahmen zu schaffen.

 

Grenzwert für die Strahlenbelastung: Für die Bevölkerung (auch für die Polizei) ist ein Grenzwert von 1 mSv pro Jahr gesetzlich festgelegt. Diese Strahlenbelastung ist 100 mal höher als die als unbedeutend geltende Belastung. Die Internationale Strahlenschutz - Kommission (ICRP) definiert Grenzwerte so: Der Grenzwert einer Strahlungsbelastung stellt eine Linie dar, die den Bereich der gerade noch hinnehmbaren Strahlenbelastung von dem Bereich der inakzeptablen Strahlenbelastung trennt. Nicht nur von der Atomwirtschaft, sondern auch von staatlichen Stellen wird eine konkrete Strahlenbelastung am geltenden Grenzwert gemessen. Damit soll der Öffentlichkeit suggeriert werden, die Strahlenbelastung sei „ungefährlich". Die Medien übernehmen derartige Meldungen im allgemeinen unkritisch. Deshalb ist diese unzutreffende Auffassung vom Begriff Grenzwert auch im Bewußtsein der Bevölkerung verankert. Am Beispiel dieses Castor - Transportes sei der Sachverhalt dargestellt. Hält sich ein Transportbegleiter eine Stunde in 2 Meter Entfernung vom Castor auf, dann entspricht die Stahlenbelastung - vorausgesetzt die Angabe des BfS von 0,055 mSv/h ist zutreffend - gerade einmal 5,5 Prozent des zulässigen Grenzwertes für ein Jahr. Diese Belastung ist jedoch 5,5 mal so hoch, als die von der EU als unbedeutend angesehene und ca. 700 mal so hoch, als bei einem entsprechenden Aufenthalt an der Nordsee durch natürliche Strahlung.

 

2. Meßtechnische Unsicherheit bei der Bestimmung der Dosisleistung für Neutronenstrahlung.

Zwei Faktoren bestimmen die Angaben zur Strahlenbelastung durch Neutronenstrahlung: die Empfindlichkeit des Meßgerätes und das Gefahrenpotential, das man der Neutronenstrahlung im Vergleich zur Gammastrahlung beimißt. Wir wollen uns zunächst auf den meßtechnischen Aspekt beschränken.

Das BfS bezieht seine Dosisleistungsangabe auf eine von ihr durchgeführte Mehrkugel - Meßmethode (Bonner - Kugeln), mit der man Erkenntnisse über die Energieverteilung der Neutronen gewinnen kann. Sie verwendet dann eine Rechenvorschrift entsprechend den Empfehlungen der ICRP, um aus den Meßwerten eine Dosisleistung zu berechnen. Der von ihr verwendete Neutronen - Detektor wird mit der beschriebenen Methode geeicht (kalibriert).

Hätte sie einen Detektor englischer Bauart (Typ Harwell 0949) verwendet, der von der Physikalisch Technischen Bundesanstalt geeicht worden ist, so wäre der Meßwert für die gleiche Dosisleistung um den Faktor 2,35 höher ausgefallen. In Tabelle 3 ist der Vergleich der Dosisleistungsbestimmung mit unterschiedlichen Meßgeräten dargestellt.

 

Tabelle 3:

Vergleich der Meßwerte der Dosisleistungen mit unterschiedlichen Meßgeräten für die Neutronenstrahlung in 2 Meter Entfernung vom Castor (Angaben in mSv/h)

Meßgerät

Gamma -

Dosisleistung

Neutronen -

Dosisleistung

Gesamt-

Dosisleistung

BfS

Typ LB 6411

0,013

0,042

0,055

englisch

Typ Harwell 0949

0,013

0,097

0,11

 

 

Als Ergebnis des Vergleichs bleibt festzuhalten, daß der internationale Grenzwert von 0,1 mSv/h nur mit dem deutschen Meßgerät eingehalten werden kann. Mit dem englischen Meßgerät hätte eine Grenzwertüberschreitung konstatiert werden müssen. Eine Transportgenehmigung könnte dann nicht erteilt werden.

Es drängt sich die Frage auf: Wurde eine bestimmte Meßmethode manipulativ ausgewählt, um Meßwerte zu erhalten, die die Einhaltung internationaler Grenzwerte ermöglichte?

Dieser Verdacht wird untermauert durch den Hinweis des BfS, daß die Kalibrierung (Eichung) des Gerätes Harwell 0949 nach der veralteten Vorschrift ICRP 21(1976) erfolgte. Im Vergleich zu dieser veralteten Vorschrift wurde das Gefährdungspotential in der Rechenanweisung in ICRP 60 (1990) im Maximum von 10 auf 20, also um den Faktor 2 angehoben. Zu erwarten wäre, daß nach der neuen Vorschrift der ICRP eine höhere und nicht eine niedrigere Dosisleistung für Neutronen registriert wird.

3. Gefährdungspotential der Neutronenstrahlung

Wie bereits erwähnt, ist die Schadwirkung, die von einer ionisierenden Strahlung ausgeht, nicht nur von einer meßbaren physikalischen Größe abhängig, sondern wird außerdem bestimmt durch die biologische Wirksamkeit, die man der bestimmbaren physikalischen Größe beimißt. Für Gamma - Strahlung wird die Relative Biologische Wirksamkeit (RBW) gleich 1 gesetzt. Die Zahl der Krebstoten als Folge der Atombombenabwürfe in Hiroshima und Nagasaki wurde aus epidemiologischen Studien in Abhängigkeit zur physikalischen Dosis ermittelt. Diese Daten bilden die Basis des Strahlenschutzes. Es wird die physikalische Dosis, die man in Einheiten (Gray) bestimmen kann, gleichgesetzt mit der biologischen Dosis, die in Sievert angegeben wird. Wie die allgemeine Lebenserfahrung lehrt, reagieren Menschen sehr unterschiedlich auf äußere Einflüsse. So wird sich auch die Schadwirkung ionisierender Strahlung bei gleicher Dosis auf den einzelnen Menschen unterschiedlich auswirken. Bekannt ist, daß immer dann, wenn eine schnelle Zellteilung stattfindet z.B. Entwicklung eines Embryo im Mutterleib, Wachstum von Kleinkindern, die Schadwirkung durch ionisierende Strahlung deutlich höher ist als bei einem gesunden Erwachsenen. Die Dosis, in Sievert oder Bruchteilen davon angegeben, ist eine rein statistische Größe, die nur ein Gefährdungspotential auf der Grundlage eines physikalischen Meßvorgangs charakterisiert.

Wie bereits erwähnt, wendet das BfS die von der ICRP angegebene Rechenanweisung auf die von ihm ermittelte Energieverteilung der Neutronen an. Dabei kommt es zu dem Ergebnis, daß Neutronen bei gleicher physikalischer Dosis 15 mal biologisch wirksamer sind als Gammastrahlung. Es stellt sich die Frage: Ist die von der ICRP empfohlene Rechenanweisung durch strahlenbiologische Experimente belegt? Die Antwort lautet eindeutig NEIN! Der Fachausschuß der ICRP hat bereits in seinem Bericht 1986 empfohlen, die Relative Biologische Wirksamkeit für Neutronen, deren Energie etwa der Castor - Strahlung entspricht, gegenüber Gamma - Strahlung mit 50 anzunehmen. Wie ist das zu erklären? Die ICRP schreibt dazu, daß sich ihre Empfehlungen nicht ausschließlich nach den wissenschaftlichen Erkenntnissen richten, sondern auf einer Kosten - Nutzen - Analyse beruhen. Der Schutz des Menschen wird demnach nur in dem Rahmen gewährleistet, in dem die Kosten für den Strahlenschutz die Wirtschaftlichkeit der Atomindustrie nicht gefährden. Wäre die ICRP ihrem Fachausschuß gefolgt, so wären z.B. mit der vorhandenen Technologie keine Transporte von hochradioaktivem Material mehr durchführbar gewesen.

Es sei noch vermerkt, daß der Marburger Strahlenbiologe, H. Kuni, aufgrund neuerer Erkenntnisse gefordert hat, bei der Berechnung der Neutronendosis im Strahlenschutz den Faktor 600 anstatt von 20 nach ICRP im Verhältnis zur Gamma - Strahlung zu verwenden. Seine Thesen sind insbesondere von den der Atomwirtschaft nahe stehenden Wissenschaftlern heftig angegriffen worden

 

4. Berechnung der Dosisleistung für exemplarische Fälle

Mit der Berechnung der Dosis für einige exemplarische Fälle wollen wir die häufig gestellte Frage nach der Gefährlichkeit von Castor - Strahlung zu beantworten versuchen. Wie dargestellt, ergeben sich unterschiedliche Antworten, je nachdem unter welchen Voraussetzungen die Rechnungen durchgeführt werden. Unsere Angaben beziehen sich a) auf die vom BfS angegebenen Dosisleistungen und der Abstandsabhängigkeit vom Castor, b) Messung mit englischem Meßgerät und c) Berechnung der Neutronendosis unter Verwendung der RBW nach ICRU, energieunabhängig. Als Szenarien nehmen wir an:

1. Ein Polizeibeamter begleitet den Castor über eine Stunde in 2 Meter Entfernung.

2. Ein BGS Beamter bewacht den Castor - Konvoi 6 Stunden im Abstand von 7 Meter.

3. Der Castor - Zug hält über 10 Stunden vor einem Haus in 10 Meter Entfernung.

(Berechnung der Dosis am Fenster des Hauses; keine Berücksichtigung der Schwächung durch Wände.)

4. Wie unter 3. in 20 Meter Entfernung.

Aus den Dosiswerten ist der Vergleich zum Grenzwert gegeben. Allerdings erfolgt die Strahlenbelastung in sehr kurzen Zeiträumen in bezug auf ein Jahr. Für Grenzwerte unterstellt die ICRP eine nahezu gleichmäßig übers Jahr verteilte Strahlenbelastung. Für eine kurzzeitige Strahlenbelastung geht sie von einer doppelt so hohen biologischen Wirksamkeit aus. Deshalb wäre im Vergleich der Dosis mit dem Jahresgrenzwert eine Multiplikation der Werte mit einem Faktor 2 gerechtfertigt. Zudem muß beachtet werden, daß sich die abgeschätzten Werte nur auf einen Transport beziehen.

 

Tabelle 4a:

Berechnung der Dosis entsprechend der angegebenen Szenarien mit unterschiedlichen Methoden. ( Dosisangaben in mSv)

 

 

Methode

Szenario 1

Szenario 2

Szenario 3

Szenario 4

a) BfS

0,055

0,110

0,141

0,058

b) Meßgerät (GB)

0,110

0,265

0.282

0,116

c) ICRU

0,153

0,364

0,392

0,161

 

(Anmerkung: Würde man der Empfehlung von H. Kuni folgen, so müßten alle BfS - Werte mit einem Faktor von ca. 40 multipliziert werden. In allen Fällen wäre dann der Jahresgrenzwert von 1 mSv um Faktoren überschritten. Auch die höherere biologische Wirksamkeit von Niedrigstrahlung bleibt unberücksichtigt.)

 

In den Planungen der GNS sind zunächst bis zu drei Transporte pro Jahr vorgesehen. Der ICRU Wert im Szenario 1 zeigt, daß der Transportgrenzwert von 0,1 mSv/h bei der Anwendung eines Gefährdungspotentials für Neutronen, das wissenschaftlich bereits 1986 strahlenbiologisch belegt wurde, nicht eingehalten werden kann.

Eine Multiplikation der Werte der Tabelle 4a mit dem Faktor 100 ergibt den Vergleich mit der von der EU als unerheblich angesehenen Jahresdosis. Daraus folgt, daß die Strahlenbelastung in Folge eines Castor - Transportes kinesfalls unerheblich noch ungefährlich ist.

Mit Tabelle 4b. gehen wir zu unserer Ausgangsfrage zurück und geben das Verhältnis der berechneten Dosiswerte zur natürlichen Strahlenbelastung in Meereshöhe an.

 

Tabelle 4b:

Vergleichsfaktor der berechneten Dosiswerte in Tabelle 4a zur Strahlenbelastung durch natürliche Strahlung in Meereshöhe.

 

Methode

Szenario 1

Szenario 2

Szenario 3

Szenario 4

a) BfS

679

226

174

72

b) Meßgerät (GB)

1358

545

348

143

c) ICRU

1889

749

484

199

C. Zusammenfassung

1. Messungen der Dosisleistung des BfS als auch der Umweltgruppen der Strahlung des Castor - Transportes am 28.03.01 belegen zweifelsfrei, daß die Behauptung der GRS nicht zutrifft, die Dosisleistung sei in 10 bis 20 Meter bereits auf die der natürlichen Strahlung in Meereshöhe abgeklungen. Damit verliert die Sicherheitsstudie der GRS ihre Glaubwürdigkeit. Die gebotene wissenschaftliche Objektivität wurde offenbar der politischen Ergebnisvorgabe geopfert.

2. Unter Berücksichtigung unterschiedlicher geometrischer Bedingungen stimmen die Ergebnisse der Gamma - Dosisleistungen der Umweltgruppen mit den veröffentlichten Dosisleistungen des BfS überein. Dabei stützten sich die Umweltgruppen auf die Abstandsabhängigkeit der Dosisleistung des BfS bei früheren Transporten sowie auf die vom BfS veröffentlichten Verhältnisse der Strahlungskomponenten.

3. Vergleichsmessungen der Neutronendosisleistung mit anderen Detektoren, die das BfS durchgeführt hat, weisen zu den offiziellen Dosisleistungen erhebliche, nicht erklärbare Differenzen auf. Es drängt sich der Verdacht auf, daß die Grundlage der Neutronendosisleistungsbestimmung so manipuliert wurde, daß der Transportgrenzwert in 2 Meter Abstand vom Castor - Transport der HAW 20/28 - Behälter eingehalten werden kann.

4. Verwendet man den wissenschaftlich begründeten Wert des Fachausschusses ICRU der ICRP für das Gefährdungspotential von Neutronenstrahlung und nicht die aus wirtschaftspolitischen Gründen erstellte Rechenvorschrift der ICRP, dann ist der international geltende Transportgrenzwert für die Dosisleistung in 2 Meter Abstand für den Transport von Glaskokillen in Behältern vom Typ HAW 20/28 nicht einzuhalten.

5. Abschätzungen der Strahlenbelastungen für etliche Szenarien während eines Castor - Transportes ergeben, daß der von der EU festgelegte Wert von 0,01 mSv pro Jahr (unbedeutende Strahlenbelastung) um ein Vielfaches überschritten wird. Der um das 100fache höhere Grenzwert von 1 mSv pro Jahr wird hingegen eingehalten.

6. Berechnungen der Strahlenbelastung an der Grundstücksgrenze des Verladekrans in Dannenberg auf der Grundlage der von dem BfS angegebenen Daten hat ergeben, daß die in Kauf genommenen Gefährdung für die Bevölkerung der an Atomkraftwerken entspricht. Der Grenzwert von 1mSv pro Jahr wird formal eingehalten.


Wir danken Marie Muda, Dr. Helmut Hirsch, Jörg Feddern (Greenpeace) sowie Bettina Dannheim, Stefan Hild (Robin Wood) für die organisatorische Unterstützung und kollegiale Zusammenarbeit. Dank gebührt der Samtgemeinde Dannenberg dafür, daß sie diese Messungen durch Vermietung der Räumlichkeiten ermöglichte. Ohne finanzielle Unterstützung der BI - Lüchow / Dannenberg wäre die Arbeit der Fachgruppe Radioaktivität unmöglich. Deshalb danken wir auch den vielen ungenannten Spendern.

Anhang:

 

A. Mangelhafte Neutronenabschirmung an Castorbehältern

Nachdem 1996 der erste Castor - Behälter vom Typ TS 28 V ins Zwischenlager Gorleben eingelagert worden war, fiel uns durch die Lektüre des TÜV - Gutachtens auf, daß am Behältermantel im Deckelbereich keine Kunststoffabschirmung zur Abschirmung der Neutronenstrahlung vorhanden war. Grobe Abschätzungen ließen uns vermuten, daß die Dosisleistung der Neutronen in diesem Bereich etwa 30 bis 40 mal höher sein könnte als in der Mitte des Behälters. Bereits im Mai des selben Jahres richteten wir deshalb sowohl an das Niedersächsische Umweltministerium (NMU) als auch an das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) die Frage, welche Gamma- und Neutronendosisleistungen an den von uns angegebenen Stellen am Castor gemessen wurden. Das

BfS hielt es nicht für notwendig unsere Anfrage zu beantworten. Vom NMU erhielten wir immerhin einen freundlichen Brief ohne konkrete Aussage.

In den Folgejahren wurden Messungen im Zwischenlager Gorleben an den eingelagerten Castor - Behältern durchgeführt und deren Ergebnisse veröffentlicht(s. Literaturhinweise). Aus der jüngsten Veröffentlichung von F.-M. Börst, A. Rimpler, H. Scheib; „Strahlungsmessungen an Transport - und Lagerbehältern zur Beförderung von hochaktiven Glaskokillen aus der Wiederaufarbeitung und von bestrahlten Brennelementen"; BfS - ET - 32/00 sei hier auszugsweise zitiert.

Zum TS 28 V finden wir:

 

„Die Messwerte können der Anlage 2 entnommen werden, hier eine kurze Zusammenfassung der Erkenntnisse, wobei alle nachstehend genannten Messwerte mit dem Harwell N91 (Neutronendosisleistung) und dem FH 40 F2 (Gammadosisleistung) ermittelt wurden:

TS 28 V:

· Am und neben dem Tragzapfen wurden Neutronendosisleistungen von 119 ... 135 mSv/h gemessen. Verglichen mit dem Wert am Messpunkt MP3 (29 mSv/h) ergibt das einen Faktor von 4,1 bis 4,7.

· Am Messpunkt MP1 wurden 702 mSv/h (Neutronendosisleistung) gemessen. Verglichen mit dem Messwert am Punkt MP3 errechnet sich daraus ein Faktor von 24,2.

· Im Wartungsraum sind Arbeiten im Deckelbereich erforderlich: Aus diesem Grunde wurde am Deckelrand (radial: 30 cm außerhalb vom Deckelrand, axial 40 cm über dem Deckel) die Dosisleistung gemessen. Es ergab sich ein Neutronendosisleistungswert von 218 mSv/h /h, d.h. bezogen auf MP3 einen Faktor von 7,5.

Diese doch deutlichen Erhöhungen sind insbesondere durch die konstruktionsbedingte Anordnung des Neutronenmoderatormaterials begründet. Während am Tragzapfen nur der Flanschbereich moderatormaterialfrei ist, ist im Übergangsbereich zwischen Mantel und Deckel wegen des dort nicht vorhandenen und im Mantelbereich außen angeordneten Neutronenmoderators ein deutlich ausgeprägteres Neutronenfenster zu finden."

Mündlich wurde die Existenz ausgeprägterer Neutronenfenster von allen Institutionen bis zu dieser Veröffentlichung stets bestritten. Die aus der Arbeit kopierte Zeichnung gibt die Anordnung der Messpunkte wieder.

hawet32kl.jpg (5430 Byte)
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Für uns völlig unverständlich und verblüffend finden wir auch nachstehende Äußerung:

„Zum Zeitpunkt der Messungen im TBL Gorleben stand keine Vorrichtung zur Verfügung, um ohne Unfallgefahren (Standsicherheit der Bühne und Leiter!) in größerer Höhe Messungen vornehmen zu können. Aus den Messungen bei der Annahme des Behälters im Wartungsbereich des TBL Gorleben war bekannt, dass auch im Kopfbereich des Behälters keine höheren Dosisleistungswerte festgestellt wurden. Daher wurde auf unsichere Hilfskonstruktionen zum Messen verzichtet und das Höhenprofil nur bis zur halben Höhe aufgenommen."

Da stellt sich die Frage, wie konnte unter diesen Umständen an den Meßpunkten MP2 und MP1 gemessen werden? Liegt der Meßpunkt MP1 wirklich im Maximum der Strahlenintensität? Wie läßt sich erklären, daß im Kopfbereich des Behälters beim „Abscannen" keine höheren Dosisleistungswerte festgestellt wurden?

Auch am CASTOR HAW-20/28-CG muß laut Konstruktionszeichnung ein ausgeprägteres Neutronenfenster vorhanden sein. Dazu schreiben die Autoren:

 

„CASTOR HAW-20/28-CG:

Bedingt durch eine andere Anordnung insbesondere der Neutronenabschirmung wurden am CASTOR HAW-20/28-CG nicht derartige Überhöhungen wie am TS 28 V gemessen. Die größte "Überhöhung" weist der Messpunkt MP1 auf. Dort wurde für die Neutronendosisleistung ein Wert von 146 mSv/h gemessen. Bezogen auf MP3 (111 mSv/h) errechnet sich daraus ein Faktor von 1,3."

Es ist schon bemerkenswert, wenn den Fachleuten des BfS die elementarsten Kenntnisse der Optik abhanden kommen. Die Enden der Moderatorplatte über dem Primärdeckel und die Enden der Moderatorstäbe kann man als Ringblende für die direkte Neutronenstrahlung betrachten. Der Meßpunkt MP3 liegt dann im „Halbschatten". Er ist sicher nicht der Ort, an dem man die höchste Strahlenintensität zu erwarten hat. Beim TS 28 V ist der Sachverhalt etwas anders, da die Moderatorplatte einen geringeren Durchmesser aufweist. Es mutet merkwürdig an, daß Messungen an kritischen Stellen wegen fehlender Leiter gerade an dem Behälter scheitern, der als Standardbehälter für Glaskokillen vorgesehen ist.

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B. Auflistung der bekanntgewordenen Mängel der Castor - Technologie

- Seit 1982 sind keine der von der IAEA international anerkannten Sicherheitstests am konkreten Prototyp der entwickelten Castor - Behälter mehr durchgeführt worden. Diese Aussage macht der Präsident des BfS in einer Veröffentlichung. Die Forderungen der Umweltverbände, experimentelle Versuche an den derzeit verwendeten Typen Castor V/19, Castor V/52 uns HAW 20/28 wenigstens im Nachhinein durchzuführen wird, von ihm unterstützt. Die Bundesanstalt für Materialforschung (BAM), die dem Bundeswirtschaftsministerium untersteht, beschränkt sich auf Modellrechnungen, um die Sicherheitsnachweise zu führen. Das BfS ist verpflichtet, die Genehmigung für einen Behältertyp zum Transport bzw. Lagerung zu erteilen, wenn die BAM den Sicherheitsnachweis als gegeben erachtet.

- Nachweislich wurden seit 1981 mit radioaktiven Staub belastete Behälter und Waggons bis zum 2000fachen des Grenzwerts hinaus kreuz und quer transportiert (Kontaminationsskandal). Das Ökoinstitut hat als mögliche Folge eines einzigen radioaktiven Staubteilchens nachgewiesen, daß massive Grenzwertverletzungen nach Strahlenschutzverordung (z.B. für die Haut bis ca. 2000fach) eintreten. Krebserkrankungen mit Todesfolge sind dabei nicht auszuschließen. Keiner der Verantwortlichen aus Industrie, Aufsichtsbehörden und Gutachter wurde gerichtlich zur Verantwortung gezogen. Noch nicht einmal eine Ordnungswidrigkeit wurde festgestellt. Auf der Grundlage von Gutachten des Öko - Instituts und der GRS wurden Verfahren geändert, die derartige Fehler zukünftig vermeiden sollen. Weder die neuen Prüfvorschriften noch die in jedem Atomkraftwerk durchzuführenden Tests werden veröffentlicht. Das BfS hat unter Hinweis auf diese Tests bereits zahlreiche Transporte zur Wiederaufarbeitung genehmigt. Veröffentlichungen aus Frankreich stellen fest, daß es dort bislang nicht gelungen ist, Grenzwertverletzungen für die Kontamination auszuschließen. Von den Behörden werden dennoch Transporte genehmigt und durchgeführt. Die Möglichkeiten einer Gesundheitsgefährdung werden von den französischen Behörden als nicht relevant bezeichnet.

- In einem konkreten Prüfverfahren wurde Feuchtigkeit im Dichtungsbereich des Primärdeckels von der BAM festgestellt. Vorher war von der BAM die Möglichkeit eines derartigen Vorkommens in allen Anhörungsverfahren stets als irrelevant angesehen worden. Feuchtigkeit im Dichtungsbereich birgt die Gefahr der Korrosion der Dichtung. Bis heute gibt es keine auch nur annähernd begründete Risikoabschätzung für die in Ahaus und Gorleben bereits eingelagerten Behälter. Der Vorfall hat Änderungen des Beladevorgangs in den Atomkraftwerken ausgelöst. Nunmehr klagt z.B. das Atomkraftwerk Biblis darüber, daß das neue Verfahren zu Schwierigkeiten führt, die Behälter entsprechend den Vorschriften dicht zu verschließen.

- Wie unter Anhang A. ausgeführt, gibt es an den Castor - Behältern Neutronenfenster, die eine erheblichen Erhöhung der Neutronendosisleistung in der Umgebung dieser Stellen bedingen. Auswirkungen auf das Begleitpersonal werden von den Behörden dennoch ausgeschlossen.

- Ein schwerwiegender Konstruktionsfehler wurde 1999 bekannt. Die Bohrungen für die Moderatorstäbe im Gußkörper waren zu „gering" bemessen, um der Temperaturausdehnung der Stäbe hinreichend Raum zu geben. Dieser Fehler zeigt zweifelsfrei, daß die BAM mit ihren Modellrechnungen nicht einmal dieses simple physikalische Phänomen erfaßt hat. Um so mehr sind Zweifel an den komplizierten Rechnungen zur Bestätigung der internationalen Sicherheitsanforderungen berechtigt. Das BfS sah sich daraufhin gezwungen, im Dezember 2000 Änderungsgenehmigungen für das Zwischenlager Gorleben und Ahaus zu erlassen. Für den Behältertyp V/19 wurde die thermische Leistung von 39 kW auf 25 kW und für den Typ V/52 von 40 kW auf 12 kW reduziert. Gleichzeitig versicherte das BfS, daß die bereits in Ahaus und Gorleben eingelagerten Behälter die reduzierten kritischen Wärmeleistungen nicht überschritten hätten. Bislang wurden weder von den Aufsichtsbehörden noch vom BfS diese Wärmeleistungen und die entsprechenden gemessenen Oberflächentemperaturen veröffentlicht. Eine Überprüfung der beruhigenden Äußerungen des BfS ist daher nicht möglich. Zweifel sind aufgrund der bisherigen Erfahrungen angebracht!

Merkwürdigerweise wurde die thermische Leistung von 40 bzw. 45 kW für den Glaskokillen - Behälter Typ HAW nicht reduziert. Die Konstruktion des Behälters hat jedoch mit hoher Wahrscheinlichkeit den gleichen Fehler wie die Behälter für abgebrannte Brennelemente. Es besteht der dringende Verdacht, daß aufgrund politischer Einflußnahme Sicherheitsbedenken ignoriert wurden. In Frankreich hätten die bereits gefüllten HAW - Behälter wieder entladen werden müssen, um einer reduzierten Wärmeleistung Rechnung zu tragen. Das wäre einer Bankrotterklärung deutscher Castor - Technologie gegenüber dem Ausland gleichgekommen.

Beim Absetzen eines HAW - Behälters im Lager Gorleben ereignete sich am 03.04. 2001 ein Zwischenfall. Berichten zufolge wurde beim Aufsetzen des Behälters auf den Hallenboden bemerkt, daß sich die 2,5 cm dicke Stahlplatte am Boden verformt hat. Die Schrauben, die diese Platte am Gußkörper befestigen, gaben nach und unter Druck stehendes Gas entwich mit zischendem Geräusch. Die Betreibergesellschaft (BLG) gab zu diesem Zwischenfall folgende Erklärung ab:

 

Das System war zu dicht, die Schrauben waren zu fest angezogen. Daß Luft an dieser Stelle aus dem Castor entweicht, liegt in der Natur der Behälterkonstruktion. Nur sollte der Druck kontinuierlich über einen kurzen Zeitraum entweichen. Es habe sich ein Überdruck von 1,3 bar aufgebaut. Jede Wasserrohrleitung, jeder Gartenschlauch ist einem Überdruck von 4 bar mechanisch gewachsen. Die Erklärung des Betreibers ist absolut unhaltbar. Wir führen diesen Zwischenfall auf die Wärmeausdehnung der Moderatorstäbe zurück.

Nicht auszudenken ist, wenn die von den Moderatorstäben ausgehenden Spannungen im Behältermantel zur Rißbildung führt. Schlimmstenfalls könnte es zu einem Bersten des Behälters kommen. Wir fordern deshalb eine lückenlose Aufklärung des Zwischenfalls, Offenlegen aller technischen Details zu dem Konstruktionsfehler und seiner möglichen Auswirkung auf die bereits eingelagerten Behälter, ein Belade- und Transportverbot für alle Castor - Behälter bis unabhängige Gutachter ein Ergebnis vorgelegt haben. Von dieser Begutachtung sind alle Gutachter auszuschließen, die die Fehlkonstruktion nicht bemerkt haben!

Es kann nicht hingenommen werden, daß Menschen an der Transportstrecke und an den Lagerstandorten durch eine erkannte aber verdrängte Fehlkonstruktion an Leib und Leben gefährdet werden.

Bearbeitet am: 22.04.2001/ad


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