Bestimmung des Wasseraustauschs zwischen Grundwasser und Baggerseen mit 222-Radon
Final Report Abstract
Für den Einsatz von 222Radon als Tracer zur Bestimmung einer Grundwasseranbindung von Seen ist es notwendig, niedrige Radonaktivitäts-Konzentrationen in relativ kurzer Zeit zu messen. Die Radonaktivitäten werden in der Gasphase gemessen. Bestehende Verfahren zur Messung setzen Gleichgewichtseinstellung zwischen Gasraum und Wasserprobe ein. Bei der Methode des Radonmonitorherstellers „RadAqua" wird z.B. das Gleichgewicht zwischen Gas mit 250 ml Wasser und bei der Eigenentwicklung „RadAquaPIus" mit 12 l Wasser benutzt. Hier wurde eine Anlage aufgebaut, bei der das Probenwasser komplett entgast und das enthaltene Radon in einer Kühlfalle aufkonzentriert wird. Die Entgasung erfolgt mittels Membrantauscher im Gegenstromverfahren. Die hier eingesetzten Membrantauscher stellen eine Oberfläche von 7.2 m^2 zur Verfügung und erreichen eine Effizienz von mehr als 99 %. Der Vorteil des Verfahrens ist, dass sämtliches Radon aus dem Wasser extrahiert und der Messung zugeführt wird, während üblicherweise nur das Gleichgewichtsradon zur Messung benutzt wird. Bei entsprechender Dimensionierung können große Wassermengen verwendet werden, in unserem Fall bis zu 200 l Wasser. Das Aufkonzentrieren des Radons erfolgt durch Adsorption an gekühltem Porapak bei -78°C. Zum Abheizen und Überführen in den Messkreislauf genügen -100 °C. Die Messung erfolgt mit handelsüblichen Radonmonitoren. Mit der entwickelten Anlage kann die Messzeit bei Wasserkonzentrationen von wenigen Bq/m^3 von 12 h (Referenzanlage „RadAquaPIus") auf 2 h reduziert werden. Der Fehler der Messungen beträgt hierbei mit ca. 6 % weniger als die Hälfte des Fehlers der Referenzmethode {14 %). D.h. mit der Anlage ist es möglich, die Messdauer deutlich zu reduzieren und so einen hohen Probendurchsatz zu ermöglichen.
