Infolge einer unfallbedingten Freisetzung von radioaktiven Stoffen in das angrenzende Flusswasser ergeben sich etliche Expositionspfade, die zu einer äußeren und inneren Strahlenbelastung des Menschen führen können. Um die zivile Bevölkerung und kritischen Infrastrukturen rechtzeitig zu schützen, liefern Ausbreitungsmodelle entsprechende Informationen. Die Zuverlässigkeit dieser Modelle bedarf allerdings einer Kalibrierung und Validierung anhand von Messdaten mit geringen Unsicherheiten. Diese Daten werden in Dispersionsversuchen erhoben. Sie wirken somit den Defiziten im Bereich der Ausbreitungsmodellierung entgegen.
Veranlassung
Für eine belastbare Prognose des Stofftransportes und damit verbunden der Konzentrationserhöhungen und -durchgänge ist die möglichst genaue Kenntnis bestimmter, den Ausbreitungsmodellen zugrundeliegende Parameter der betroffenen Flusssysteme zwingend erforderlich. Ihre Bestimmung stellt jedoch eine große Herausforderung dar, denn die Beschreibung der Dispersionsprozesse in einem Fluss ist hochkomplex, direkt abhängig von der jeweiligen Flussmorphologie sowie von den sich ändernden hydrologischen Randbedingungen. Empirisch abgeschätzte Dispersionskoeffizienten bilden diese Prozesse oftmals nur unzureichend ab. Durch die Durchführung von Dispersionsversuchen unter Verwendung des nahezu idealen Tracers Tritium werden Daten erhoben, die eine Bestimmung der flussspezifischen Fließzeiten und Dispersionen erlauben und eine mittelfristige Optimierung der Modelle ermöglichen. Damit schafft TRACE langfristig zusätzliches Wissen zum Schutz von Oberflächen-, Grund- und Trinkwasser sowie von deren assoziierten Lebensräumen und -gemeinschaften.
Ziele
- Durchführung von Dispersionsversuchen an Weser, Ems, Neckar und Isar/Donau mit Tritium als Tracer
- Suche/Prüfung alternativer Tracer, z.B. anthropogen eingetragene Spurenstoffe
- Entwicklung und Validierung der elektrolytischen Anreicherungsanlage und Tritiumanalytik
- Bestimmung von Fließzeiten und Dispersion
- Validierung möglicher alternativer Tracer
- mittelfristige Kalibrierung und Validierung der Ausbreitungsmodelle
Ausblick auf die nächsten Jahre
Das für die Dispersionsversuche verwendete Tritium wird routinemäßig durch Kernkraftwerke eingeleitet. Aufgrund der geplanten Abschaltung der deutschen Kernkraftwerke bis Ende 2022 muss demnach die Durchführung der Versuche zeitnah abgeschlossen werden. Parallel wird für die genaue Bestimmung der Tritiumaktivitätskonzentrationen eine Anreicherungsanlage weiterentwickelt, sodass ein hoher Anreicherungsgrad erreicht wird. Die Analyse der Proben sowie Auswertung der Daten erfolgt im zweiten Projektjahr.
