Strahlung aus der Luft messen: PSI-Methode macht Hubschrauber-Messungen genauer
Ein neues Auswerteverfahren des Paul Scherrer Instituts erkennt radioaktive Stoffe aus der Luft in Sekunden genauer und bestimmt Menge und Ort präziser. Die Studie erschien in Nature Communications.
Archivbild · Foto: PSI / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (zugeschnitten und skaliert)
Nach Unfällen in Kernanlagen oder bei verlorenen Strahlenquellen fliegen Hubschrauber mit Messgeräten über das Gelände, um radioaktive Belastungen zu kartieren. Forschende des Paul Scherrer Instituts (PSI) in der Schweiz haben dafür ein neues Auswerteverfahren entwickelt, das radioaktives Material in wenigen Sekunden genauer identifiziert und Menge und Position präziser bestimmt. Die Studie „Quantitative mobile gamma-ray spectrometry through Bayesian inference“ erschien am 26. Oktober in Nature Communications.
Die Aufgabe ist schwierig: Von etwa 10.000 Gammaphotonen, die eine Quelle am Boden aussendet, kommt laut PSI nur eines am Hubschrauber an. Bisher galt das Zusammenfassen mehrerer Energiewerte im gemessenen Spektrum als Goldstandard – das verbessert die Statistik, liefert aber ein gröberes Bild. Das neue Verfahren vergleicht mit Methoden der bayesschen Statistik Tausende mögliche Ausgangsspektren mit der Messung. Weil das Simulationsproblem aufgeteilt wird, dauert eine komplette Simulation statt mehrerer Stunden oder gar Tage nur noch einige Mikrosekunden.
Erstautor David Breitenmoser entwickelte die Methode in seiner Doktorarbeit im Kalibrierlabor des PSI. „Jedes radioaktive Material hat einen charakteristischen Fingerabdruck durch die Gammastrahlen“, sagt er. Das PSI ist an den Aeroradiometrie-Messflügen in der Schweiz beteiligt, 2025 etwa im Mai und Juni rund um die Kernkraftwerke Mühleberg und Gösgen. Laut PSI eignet sich das Verfahren für Notfalleinsätze und die Überwachung von Kernanlagen, aber auch für Geophysik und Kernmaterialkontrolle.