Strahlenschutzbelehrung 2005

Strahlenschutzbelehrung 2005

Strahlenschutzbelehrung

Übersicht:

• Grundsätze des Strahlenschutz

• Einheiten

• Dosisbegriffe im Strahlenschutz

• Strahlenbelastung, Strahlenwirkungen/Strahlenschäden

• Strahlenschutzbereiche

• Praktische Methoden im Strahlenschutz

• Verhaltensgrundregeln / Notsituationen

29.10.2005

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Strahlenschutzbeauftragten

Grundsätze des StrahlenschutzStrahlenschutzverordnung

Strahlenschutzbelehrung nach §38

§ 1

ZweckbestimmungZweck dieser Verordnung ist es, zum Schutz des Menschen und der Umwelt vor der schädlichen Wirkung ionisierender Strahlung Grundsätze und Anforderungen für Vorsorge und Schutzmaßnahmen zu regeln, die bei der Nutzung und Einwirkung radioaktiver Stoffe und ionisierender Strahlung zivilisatorischen und natürlichen Ursprungs Anwendung finden.

GrundpflichtenDosisbegrenzung

§ 5 / § 93 ( künstliche Strahlungsquellen )

Dosisreduzierung

§ 6 / § 94 ( natürliche Strahlungsquellen )

Grundprinzip des Strahlenschutz


§ 6

absolutes Gebot der Dosisreduzierung


Einheiten

Zerfallsgesetz :

N = N0 ·e-t/ =N0·e-λt

λ Zerlallskonstante, Lebensdauer

Halbwertszeit T1/2= · ln2

Das Maß für die Zahl der Zerfälle pro Zeiteinheit ist die Aktivität :

Einheit der Aktivität ist das Becquerel ( Bq )

1Bq = 1 Kernzerfall pro Sekunde

alte Einheit war Curie ( Ci )

1Ci = 3,7·1010 Bq

Ndt

dNA


Dosisbegriffe im Strahlenschtz

Energiedosis

Die durch Strahlung auf das Gewebe übertragen wird

Organdosis

Wichtet die Energiedosis unter Berücksichtigung der biologischen Wirksam-keit der Strahlenart

Effektive

Dosis

Wichtet die Organdosis unter Berücksichtigung der Strahlenempfind-lichkeit der Organe und Gewebe für stochastische Strahlenwirkungen

Multiplikation mit Strahlungs-Wichtungsfaktor

Multiplikation mit Gewebe-Wichtungsfaktor

Energiedosis D

vereinfachte Definition:

Das Verhältnis aus der Energie, die durch ionisierende Strahlung auf ein kleines Volumenelement eines spezifischen Materials übertragen wird und der Masse des Volumens.

Einheit : Gray (Gy ) 1 Gy = 1 J/kg

alte Einheit rad (roentgen absorbed dose ); 1Gy = 100rad, 1rad = 100erg / g

Gewebe – Energiedosis ( D )

Energiedosis in dem von der ICRU eingeführten Material der Dichte 1g/cm3 mit den Masseanteilen :

76,2% O, 11,1% C, 10,1% H und 2,6% N


Energiedosis

DT,R

Definition:

-die in einem Gewebe, Organ oder Körperteil durch interne oder externe Exposition mit der Strahlqualität R erzeugten Energiedosis – gemittelt über dessen Masse

-im Falle der Haut gemittelt über die gesamte Oberfläche

Einheit : Gray (Gy ) 1 Gy = 1 J/kg


Organ – Energiedosis DT,R


Organdosis HT,R

Definition :

Produkt aus der mittleren Energiedosis in einem Organ, Gewebe oder Körperteil und dem Strahlungs-Wichtungsfaktor.

Organdosis :

HT,R = wR DT,R

DT,R : Organ-Energiedosis

wR : Strahlungs- Wichtungsfaktor

Einheit : Sievert ( Sv )

alte Einheit rem (roentgen equivalent man); 1 Sv = 100rem

wR

Bedeutung

-Berücksichtigt Unterschiede in der biologischen Wirksamkeit verschiedener Strahlungsqualitäten in Bezug auf die Auslösung stochastischer Wirkungen

- ist Näherungswert für den mittleren Qualitätsfaktor Q

- wird für das primäre Strahlungsfeld angegeben ( Anfangsenergie der emittierten Teilchen, Strahlungsfeld am Ort des Körpers bei dessen Abwesenheit )


Strahlungs – Wichtungsfaktor wR


Strahlungs – Wichtungsfaktor wR

Photonen, Elektronen, Myonen

1

Neutronen < 10 keV 10 keV bis 100 keV > 100keV bis 2 MeV > 2 MeV bis 20 MeV > 20 MeV

5 10 20 10 5

Protonen außer RückstoßprotonenEnergie > 2 MeV

5

Alphateilchen, Spaltfragmente,schwere Kerne

20


Effektive Dosis E

Definition :

Summe der gewichteten Organdosen durch äußere oder innere Strahlenexposition

Effektive Dosis :

E = wT HT

E = wT wR DT,R

Einheit : Sievert (Sv)

H3

H1

H2


Gewebe – Wichtungsfaktor wT

Wichtungsfaktor zur Ermittlung der effektiven Dosis entsprechend den relativen Beiträgen der einzelnen Gewebe und Organe zu den stochastischen Strahlenwirkungen

Gewebe oder Organ wT

Gonaden 0,2

Knochenmark, Dickdarm, Lunge, Magen je

0,12

Blase, Brust, Leber, Speiseröhre, Schilddrüse je

0,05

Haut, Knochenoberfläche je 0,01

andere Organe und Gewebe insgesamt

0,05


Orts- und Personendosis

Personendosis :

Äquivalentdosis gemessen an der für die Strahlenexposition repräsentativen Stelle der Körperoberfläche

Ortsdosis :

Äquivalentdosis gemessen an einem bestimmten Ort

Messgrößen der Ortsdosietrie

- für durchdringende Strahlung:

Umgebungs-Äquivalentdosis H*(10)

Liefert Schätzwert für die effektive Dosis und die Organdosen tiefliegender Organe

- für Strahlung mit geringer Eindringtiefe:

Richtungs-Äquivalentdosis H´(0,07)

Liefert Schätzwert für die Hautdosis


Als Ortsdosis gilt:

kommen beide Strahlungsarten vor :

Wertepaar H*(10), H´(0,07)

Messgrößen der Personendosis

- für durchdringende Strahlung:

Tiefen – Personendosis HP(10)

Definition :

Äquivalentdosis in 10 mm Tiefe an der Tragestelle des Personendosimeters.

Liefert Schätzwert für die effektive Dosis und die Organdosis

- für Strahlung mit geringer Eindringtiefe:

Oberflächen – Personendosis HP(0,07)

Definition :

Äquivalentdosis in 0,07 mm Tiefe im Körper an der Tragestelle des Personendosimeters.

Liefert Schätzwert für die lokale Hautdosis


Als Personendosis gilt:

kommen beide Strahlungsarten vor :

Wertepaar HP(10), HP(0,07)

Wechselwirkung ionisierender Strahlungmit biologischen Strukturen

Indirekter EffektDirekter Effekt

PhysikalischePhase

(10-16 s)

EnergeiabsorptionIm Biomolekül

Anregung / Ionisation

EnergeiabsorptionIm Wasser / in Umgebung

Anregung / Ionisation

BiochemischePhase

MolekularePhase

(s - min)

Veränderung des Biomoleküs(DNA, Membran, stc.)

ErholungReparatur

BiologischePhase

(min – a)subzelluläre

(intrazelluläre)Ebene

Zelluläre Ebene(sichtbar)

Mutation Stoffwechsel-veränderungen

Subletale / letaleSchäden

GenetischeEffekte

Kanzerogenese

Akute undChronische

OrganschädenTeratogene

Schäden

Zelltod,Tod des

Organismus

ErholungReparatur

RadiochemischePhase(10-6 s)

Primärradikaleund Peroxide

Bioradikale

Erholung(Rückbildung,Schutzstoffe)

Direkte und indirekte Strahlenwirkung


Entstehung von Radikalen,Sauerstoffeffekt


Die durch Anregung und Ionisation entstehenden Primär- und Sekundärradikale des Wassers


Schäden an der DNA

Strahlenbelastung


jährliche Belastung ~ 4,5 mSvQuelle BfS

1999


Aktivität des Standardmenschen

RadionuklidAktivität / Bq

Kalium-40 4500

Kohlenstoff-14 3800

Rubidium-87 650

Blei-210, Bismut-210,Polonium-210 (Ra-222-Töchter)

60

Kurzlebige ZerfallsprodukteVon Radon-220

30

Tritium 25

Beryllium-7 25

Kurzlebige Zerfallsprodukte von Radon-222

15

Sonst 7

Summe 9112

Interne Strahlung

Pflanzliche und tierische Nahrungsmittel

Mittelwert : ca. : 100 Bq / kg

Beispiele zivilisatorischer Strahlenexpositionen

Medizin ( Röntgendiagnostik )


Medizin ( Strahlentherapie )


40 – 70 Gy verteilt in Fraktionen von 1 – 2 Gy


Bestrahlung mit

LINACEinrichtung des

Bestrahlungsbereichs

Bestrahlung mit

AugenapplikatorRu 106

Quelle BEBIG

Bestrahlung mit

SeedsQuelle BEBIG


Flugreisen (Höhenstrahlung)


Berechnung der Strahlendosis möglich mit epcard

Internet : www.gsf.de/epcard

Kosmische Strahlung

Strahlenschäden

letale Dosis

4 Sv


Karzinogenese Ihohe Dosen


Beispiele für deterministische Strahlenschäden


Hautverbrennung nach Tumorbestrahlung

Linsentrübung durch ionisierende Strahlung

Karzinogenese IIBewertung kleiner Dosen


Risikobegrenzung fürstochastische Strahlenschäden


Das rechnerische stochastische Strahlenrisiko durch Krebs ( Mortalitätsrisiko ) bei einem Beschäftigten und durch Erbschäden bei dessen Nachkommen sollte nicht größer sein als das beobachtete, berufsbedingte Mortalitätsrisiko in anderen vergleichbaren Berufsspaten.

Risiko

Rsn = rsn · Hn

rsn Risikokoeffizient

Gesamtrisiko

Rs = rs · HE

Rs = rs1 · H1 + rs2 · H2 + rs3 · H3 +..........

Rs = rs ( w1 · H1 + w2 · H2 + w3 · H3 +.......... )

H1

H2

H3

Beispiele für Risikokoeffizienten


Verlust an individuellerLebenserwartung


Strahlenschutzbereiche


Sperrbereich

H 3 mSv / h

Kontrollbereich*

eff. Dosis > 6 mSv / a

Überwachungsbereich*

eff. Dosis > 1 mSv / a

Allgemeines Staatsgebiet

eff. Dosis 0,3mSv / a

*Basis : Aufenthaltszeit 40 Stunden pro Woche und 50 Wochen im Kalenderjahr

Überwachungsbereich : effektive Dosis > 1 mSv/a oder höhere Organdosen: 15 mSv/a für Augenlinsen, 50 mSv/a für Haut, Hände, Unterarme, Füße und Knöchel

Kontrollbereich : effektive Dosis > 6 mSv/a oder höhere Organdosen: 45 mSv/a Augenlinsen,

150 mSv für Haut, Hände, Unterarme, Füße und Knöchel

Abschirmung

Abstand

Aktivität

4-A Prinzip


4-A Prinzip steht für :

Aufenthaltsdauer

4-A Prinzip I


Aktivität :

Experiment sorgfältig planen und Quelle mit der kleinst möglichen Aktivität verwenden.

Aufenthaltsdauer :

Gesamtdosis ergibt sich zu :

H = Ĥi · ti

Bei komplizierten Manipulationen :

Vorgang ohne Strahler testen.

4-A Prinzip II


Abstand :

Ortsdosisleistung bei einer Punktquelle

A : Aktivität der Quelle

R : Abstand zu Quelle

K : Dosisleistungskonstante

Alle Strahlungskomponenten sind zu berücksichtigen !

2r

AKH

4-A Prinzip III


Abschirmung

Abschirmung ist einfach. Dünne Kunststoffschichten reichen aus.

Abschirmung durch Schichtsysteme aus leichten und schweren Materialien.

z.B. Acrylglas: Abbremsung durch Ionisationsverluste; Blei : Abschirmung von BremsstrahlungAbschirmung durch Verwendung schwerer Materialien ( Z ) wie :

Blei, Barytbeton, Wolframlegierungen

4-A Prinzip III


Gammastrahlung: Strahlgeometrie berücksichtigen

( Aufbaufaktor )

4-A Prinzip III


Neutronenstrahlung : Materialien mit hohem Wasserstoffgehalt verwenden wie : Wasser, Polyethylen, Paraffin, Normalbeton

Anschließend Neutronenfänger und Abschirmung für Gammastrahlung

- Quellen nach Gebrauch wegschließen


Allgemeine Hinweise

- Ausleihbuch führen

- nicht mehr benötigte Quellen zurückgeben

- Quellen immer unter Kontrolle halten

- Quellen gegen Diebstahl sichern

( § 65 Strahlenschutzverordnung,

DIN 25422 Aufbewahrung radioaktiver Stoffe )

- Anzahl der Quellen beschränken


Spezielle Schutzbestimmungenfür Frauen nach §38 und §55

Für gebärfähige Frauen sind nach § 55 folgende Grenzwerte festgelegt.:

-kumulierte Dosis an der Gebärmutter

2 Millisievert / Monat

-für ein ungeborenes Kind ist der Grenzwert der Dosis durch äußere und innere Strahlenexposition vom Zeitpunkt der Mitteilung über die Schwangerschaft bis zu deren Ende

1 Millisievert

Nach § 38 ist eine Schwangerschaft so früh wie möglich mitzuteilen um Risiken für das ungeborene Kind auszuschließen. Es ist darauf hinzuweisen, dass Kontaminationen der Mutter beim Stillen zu einer Inkorporation radioaktiver Stoffe beim Säugling führen können.


Spezielle Schutzbestimmungenfür Frauen nach §38 und §55

Strahlenbedingte Entwicklungsstörungen( übertragen aus tierexperimentellen Daten)

Abstand halten

Verhaltensgrundregel für den Umgang mitradioaktiven Strahlungsquellen

Quelle mit kleiner Aktivität verwenden

Abschirmung verwenden

Quellen nicht unnütz handhaben

Quelle nur mit Pinzettehandhaben

nicht essen

nicht trinken

nicht rauchen

nach ArbeitsendeHände waschen

http://www.klinikum.rwth-aachen.de/cbt/ok3/index.html

http://www.klinikum.rwth-aachen.de/cbt/ok3/index.html

l


Einlagerung radioaktiver Nuklidein den Körper

http://www.m-ww.de/enzyklopaedie/strahlenmedizin

http://www.m-ww.de/enzyklopaedie/strahlenmedizin/strahlenschutzbereiche.html

http://www.m-ww.de/enzyklopaedie/strahlenmedizin

DekontaminationsschemetaBeispiele II


Aus : Die Schwester Der Pfleger, 11/99

Verhalten in NotsituationenUnfälle mit Strahlungsquellen


Unfallstelle verlassen

Unfallstelle sichernZugang versperren

Unfall sofort melden

keine eigenen Maßnahmen durchführen

defekte Quellen melden und abgeben

Zuständig für Notfälle :

Strahlenschutzbeauftragter vor Ort

Strahlenschutzbeauftragter mit

zentraler Funktion 3725 oder 3726


vorhandene DosimeterOrtsdosimetrie

geeichtes Röntgen –Gammadosimeter

Gammaspektrometer /Dosimeter

Gamma-Neutronendosimeter

Alle Geräte können bei Bedarf ausgeliehen werden.


vorhandene DosimeterPersonendosimetrie

Filmdosimeterwerden auf Antrag ausgegeben

Stabdosimeter40keV – 3MeV

4 Stück vorhanden

FilmdosimeterFilmtausch


Tausch der Filme:

jeden 1-Ersten des Monats

sonst

ENDE

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