Ionisierende Strahlung und Strahlenschutz

Ionisierende Strahlung

Strahlung

Definiert als eine Form der Energieübertragung im Raum.

Ionisierend

Kann Ionen in den Atomen der Materie erzeugen, mit denen sie in Berührung kommt.

• Energie größer als 1,23 meV
• Geballte Kraft, sammelt keine Dosis-Wirkung

Arten:

• Korpuskular
• EM-Wellen

• Alpha: Wird nach einem Blatt Papier gestoppt und dringt einige Zentimeter ein.
• Beta: Wird nach Aluminium oder einigen Metern Luft gestoppt.
• Gamma- und Röntgenstrahlen: Werden durch Blei oder Beton abgeschirmt.
• Neutron: Wird durch Wasserstoff gestoppt.

Nicht ionisierend

Gehören zu CEM.

Maßeinheiten

Alte Einheiten

• Radioaktivität (Curie)
• Absorbierte Strahlung (rad)
• Biologische Effekte (rem)

Aktuelle internationale Einheiten

• Radioaktivität (Becquerel)
• Absorbierte Strahlung (Gray)
• Biologische Effekte (Sievert)

Radiologische Größen

• Energiedosis (D): Die Energie, die durch die ionisierende Strahlung in der Einheit Masse des bestrahlten Materials angegeben wird (Gray = 1 J/kg).
• Äquivalentdosis (DE): Energiedosis modifiziert durch Gewichtung der Faktoren der Strahlung, die ein Gewebe und Organ betreffen. DE = D * Q * FP
• Gewichtungsfaktor (Q) für jede Strahlung:
  • Röntgen-, Gamma- und Beta = 1
  • Alpha-Strahlen und Neutronen = 10
  • Schwere Kerne = 20
• Gewichtungsfaktor (FP) für jedes Organ oder Gewebe:
  • Gonaden (0,2)
  • Knochenmark (0,12)
  • Haut (0,01)
  • Rest des Körpers (0,05)

Biologische Wirkung von Strahlung

Faktoren, die das Auftreten der Auswirkungen beeinflussen:

• Intensität und Belichtungszeit
• Potenzielle Verbreitungsrate
• Strahlenempfindlichkeit des betroffenen Gewebes

Basierend auf den oben genannten Faktoren können die folgenden Wirkungen auftreten:

Stochastische Art

• Krebs
• Fehlbildungen und Erbkrankheiten
• Bösartige Tumoren
• Leukämie

Deterministische Art

• Sofortiger Tod (> 50 Gray)
• Intestinale Form (5 - 50 Gray)
• Hämatologische Form (2,5 bis 5 Gray)
• Asymptomatisch (> 2,5 Gray)

Strahlenempfindlichkeit

Je weniger strahlenempfindlich eine Zelle ist, desto weniger wird sie beeinflusst (Nervensystem).
Je strahlenempfindlicher eine Zelle ist, desto mehr wird sie beeinflusst (Keimzellen...).

Allgemeine Regeln der Strahlung

• Zoning:
  • Kontrollierte Gebiete (Dosen > 3/10 des Jahresgrenzwertes) => Typ-A-Arbeitnehmer
  • Überwachte Gebiete (Dosen < 3/10 des Jahresgrenzwertes) => Typ-B-Arbeitnehmer
• Benennung der zuständigen Person im Strahlenschutz
• Zulässige Dosis (RDPRI)
• Personalüberwachung:
  • Personendosimetrie => für Typ-A-Arbeitnehmer
  • Bereichsdosimetrie => für Typ-B-Arbeitnehmer
• Medizinische Überwachung
• Allgemeine Schutztechniken:
  • Abstand von der Quelle
  • Verringerung der Belichtungszeit
  • Verwendung von Abschirmungen
  • Verwendung von PSA
  • Einschließungsmaßnahmen
• Zulässige Dosisgrenzwerte:
  • Für eine gleichmäßige Ganzkörperexposition ist die jährliche effektive Dosis auf 20 mSv zu begrenzen.
  • Im Falle der teilweisen Exposition einzelner Organe oder Gewebe ist die jährliche Äquivalentdosis auf 500 mSv begrenzt, mit Ausnahme der Augenlinse, die 150 mSv beträgt.
  • Bei schwangeren Frauen sollte sichergestellt werden, dass die Dosis für den Embryo nicht mehr als 5 mSv beträgt.
  • Die jährliche effektive Dosis für Einzelpersonen der Öffentlichkeit beträgt 1 mSv.