Gutachten zur Umweltbiologie

Natürliche Radioaktivitätswerte und Umweltauswirkungen im Kohlebergwerk Ngaka

Lazaro H. Meza

Ziel dieser Studie ist es, die Aktivitätskonzentrationen natürlich vorkommender Radionuklide und technisch erhöhter Strahlungsniveaus in fünfzehn (15) Kohleproben zu bestimmen, die in den darüber und darunter liegenden Gesteinsschichten an der Oberfläche und unter der Oberfläche im nordwestlichen Teil des Ngaka-Kohlenbergwerks Mbinga, Tansania, gesammelt wurden. Ngaka (Mbalawala-Projekt) ist ein Tagebau-Kohlebergbauprojekt im Gebiet der Ngaka-Kohlefelder, Distrikt Mbinga in der Region Ruvuma im Südwesten Tansanias. Als das erste seiner Art zielt diese Arbeit darauf ab, die ersten Basismessungen der Radioaktivitätskonzentration im Ngaka-Kohlenbergwerk durchzuführen. Es wurden repräsentative Proben von verschiedenen Stellen des Bergwerks gesammelt und analysiert, um die Aktivitätskonzentrationen der natürlichen Zerfallsketten 238U/226Ra und 232Th, des langlebigen natürlich vorkommenden Radionuklids 40K und des künstlichen, vom Menschen hergestellten Radionuklids 137Cs zu bestimmen. Die Aktivitätskonzentration wurde mittels hochauflösender Gammastrahlenspektroskopie mit einem Detektor aus hochreinem Germanium gemessen, der sich in einer Umgebung mit geringer Hintergrundstrahlung und einer passiven Bleiabschirmung mit Kupferinnenbeschichtung befand. Die durchschnittliche spezifische Aktivität von 226Ra, 232Th, 40K und 137Cs (Bq kg-1) in den Kohleproben betrug 28,3±1,6, 13,4±0,8, 52,8±2,7 bzw. 5,7±0,4 Bq/kg. Diese Werte liegen im erwarteten Bereich im Vergleich zu den weltweiten Durchschnittswerten in Kohleproben von 30, 35 bzw. 400 Bq/kg. Der Mittelwert des Radiumäquivalents (51,56 Bq/kg), der externe Gefahrenindex (0,14), der interne Gefahrenindex (0,22), die Gammadosisleistung (22,61 nGy/h) und die jährliche effektive Dosisleistung (0,03 mSv/Jahr) für den vollständigen Satz an Proben, wie in Klammern angegeben, liegen unter den publizierten maximal zulässigen Werten und weisen darauf hin, dass im Ngaka-Kohlenbergwerk davon ausgegangen werden kann, dass seine natürliche Hintergrundstrahlung normal ist. Der für Probe Nr. M3C ermittelte Wert der Gammadosisleistung war höher als der zulässige Wert von 51 nGy/h. Die ermittelte Dosisleistung bei M3C war 83,5 nGy/h. Der Wert des Radiumäquivalents (Raeq) in der besagten Probe lag jedoch knapp unter dem zulässigen Raeq-Wert von 370 Bq/kg, was einer jährlichen effektiven Dosis von 1 mSv entspricht. Man kann den Schluss ziehen, dass die in der vorliegenden Studie gemessene natürliche Hintergrundstrahlung zeigt, dass der untersuchte Bereich der Mine, mit Ausnahme der Probe M3C vom Standort MC, normale Hintergrundstrahlungswerte aufweist.