Strahlenschutzunterweisung Praktikum · Strahlenschutzunterweisung Praktikum Inhalt Grundlagen •Strahlung •Aktivität •Dosis Strahlenexpositionen •externe Bestrahlungen •Inkorporation

allgemeine Strahlenschutzunterweisung

Strahlenschutzunterweisung Praktikum

Inhalt

Grundlagen

•Strahlung

•Aktivität

•Dosis

Strahlenexpositionen

•externe Bestrahlungen

•Inkorporation

•Deterministische Schäden

•Stochastische Schäden

Schutzmaßnahmen

•Strahlenschutzbereiche

•ALARA, Abstandsquadratgesetz

•Abschirmungen


Strahlung "Transport von Energie"

n

Masse

Energ

ie

ElektronPositron

keV – MeV

Neutron

0.025eV...GeV

Heliumkern

4...6 MeV

g

11

12

13

14

15

16

17

18

f / Hz

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

/ m

10

1010

910

810

10

10

10

10

10

10

10

-1010

-1110

-1210

10

-210

-1

0

10

10

10

10

10

10

10

10

1910

2010

2110

“HR3” 89.3 MHz

Haushalts-mikrowelle 2.45 GHz

Röntgenröhre (150 keV)

60Co (1.3 MeV Quant)g

sichtbares LichtUltraviolett-Bereich

Infrarot


Strahlenarten im F.-Praktikum

_________________________________________________________

____________________________________________________

Strahlenart Versuch

,g-Strahlung g-Spektroskopie

Comptoneffekt

Koinzidenzmethoden

Aktivierungsanalyse*

Höhenstrahlung

Neutronen Aktivierungsanalyse*

Alle Versuche im Physikalischen Institut (Erwin-Rommel-Str. 1)

Raum 238

* Raum 133


Aktivität

Die Aktivität ist ein Maß für die Menge einer radioaktiven Substanz

Sie gibt an, wie viele

Atomkerne dieser

Substanz pro Sekunde

zerfallen.

Einheit:

1 Becquerel, 1 Bq

1 s-1

keine geeignete Angabe

für ein Gefahrenpotential0 200 400 600 800 1000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Zeit in Sekunden

Masse in Gramm

15O4.0 10 Teilchen

22

2.3 10 Bq20

1.4 10 Teilchen20

7.8 10 Bq17


Dosisbegriffe

Energiedosis DE

•"physikalische Dosis" DE = Energie pro Masse,

•Einheit 1 Gray, 1 Gy, 1 J/kg

Äquivalentdosis H

•Abschätzung eines Risikos

•Berücksichtigung unterschiedlicher Wirkung verschiedener

Strahlenarten auf den lebenden Organismus

•Energiedosis wird mit einem Wichtungsfaktor multipliziert

•Wichtungsfaktor hat keine Einheit

H = wR •DE

•Einheit: 1 Sievert, 1 Sv


Effektive Dosis / Dosiswichtungsfaktoren

wRStrahlungsart

20Alphateilchen

20Schwerionen

10n, 10 keV < E < 100 keV

20n, 100 keV < E < 2 MeV

5Protonen E > 5 MeV

10n, 2 MeV < E < 20 MeV

5Neutronen, E < 10 keV

1Elektronen

1PhotonenwTGewebeart

0.12Darm

0.01Haut

0.12Lunge

0.05Schilddrüse

0.05Blase

0.12Knochenmark

0.05Brust

0.20Keimdrüsen

Effektive Dosis: Eeff = R,T wR • wT • DT,R

DT,R : mittlere Energiedosis im Organ oder Gewebe T durch externe Strahlungskomponente R

wT : Gewebe-Wichtungsfaktor für Organ oder Gewebe T wT= 1

wR : Strahlungs-Wichtungsfaktor für Strahlungungskomponente R


Übersicht-Dosisbegriffe

Energiedosis

gibt die durch die Strahlung auf das

Gewebe übertragene Energie an

Äquivalentdosis

wichtet die Energiedosis unter der Berücksichtigung

der biologischen Wirksamkeit der Strahlenarten

Effektive Dosis

wichtet die Äquivalentdosis unter der Berücksichtigung

der Strahlenempflindlichkeit der Organe und Gewebe

Multiplikation mit dem

Strahlungs-Wichtungsfaktor

Multiplikation mit dem

Gewebe-

Wichtungsfaktor


•beruflich nicht strahlenexponierte Personen: 1 mSv

•Praktikum wie beruflich nicht exponierte Personen: 1mSv

(typische Dosen 1-10 mSv)

•berufliche Strahlenexposition

•Kategorie A: 20 mSv ( jährliche Untersuchung, vor Antritt )

•Kategorie B: 6 mSv ( Untersuchung nur nach Behördenanordnung )

•Jugendliche: 1 mSv

•Schwangere: 1 mSv (ungeborenes Kind während der Schwangerschaft)

•Berufslebensdosis: 400 mSv

+ Jahresgrenzwerte für Organdosen bei einzelnen Personengruppen

Jahresgrenzwerte für die effektive Dosis:

allgemeine Strahlenschutzunterweisung15.01.2007Sebastian BachmannPhysikalisches Institut 12

Strahlenexposition in DeutschlandStrahlenexposition in Deutschland

mittlere Gesamtexposition

pro Jahr: 4,1 mSv

Medizin: 2,0 mSv

natürliche innereBestrahlung: 1,4 mSv

terrestrischeStrahlung:0,4 mSv

kosmische Strahlung:

0,3 mSv

kosmische Strahlung:

0,3 mSv

Industrie 0,01 mSv

Tschernobyl 0,01 mSv

Kernwaffentests 0,005 mSv

Flugreisen 0,005 mSv

Beruf 0,002 mSv

fossile Energieträger 0,002 mSv

Kernkraftwerke 0,001 mSv

Industrieprodukte 0,001 mSv


ExpositionspfadeExpositionspfade

externe Strahlung

von außen

Einatmen (Inhalation)

Verschlucken (Ingestion)

über Wunden

Inkorporation



VerhaltensregelnVerhaltensregeln

Schutz vor Inkorporation

beim Umgang mit radioaktiven Stoffen:

•nicht essen

•nicht trinken

•nicht rauchen

•nicht schminken

•Hände waschen

6.5.


Strahlenexpositionen

Externe Bestrahlungen

•Natürliche Strahlungsquellen

•kosmische Strahlung ( g, e-, Neutronen, Mesonen, sek. Protonen )

•terrestrische Strahlung ( Zerfallsketten 232Th, 238U, 235U => Inhal. v. Radon , 40K )

•Künstliche Strahlungsquellen

•Röntgenstrahlung ( z.B. beim Arzt, Kavitäten, Klystrons )

•Gammastrahlung ( Gammaquelle, Aktivierungen )

•Beta Strahlung ( Betaquelle )

•Neutronenstrahlung ( Teilchenbeschleuniger, Neutronenquelle )

Überwachung im Praktikum mit

•direkt ablesbaren elektronischenPersonendosimetern

TLD Albedo Personendosimeter


Strahlenschutzbereiche

Aufenthaltsdauer = 2000 Stunden pro

Jahr ( 50 Wochen * 40 Stunden / Woche )Keine Absperrungen überschreiten !

(Kette, Band, Warnschild)

Sperrbereich D > 3mSv/h

Kontrollbereich D > 6 mSv/2000h

Überwachungsbereich D > 1 mSv/2000h

Zaun

Betriebsgelände, nicht kontrollierter Bereich D < 1 mSv/2000h

außerbetrieblicher

Bereich:

D < 1mSv/8760h


Kennzeichnung der Strahlenschutzbereiche

Strahlenschutzverordnung

Röntgenverordnung

Überwachungsbereich Kontrollbereich Sperrbereich


Strahlenexpositionen III

Deterministische Schäden

•oberhalb eines Schwellwertes (250 mSv) tritt mit Sicherheit ein Schaden

auf

•Schwere des Schadens ist abhängig von der Dosis

•Dosisrate spielt eine große Rolle

Beispiele:

Veränderung der Haut (Verbrennung), Veränderungen des Blutbildes,

Übelkeit


Strahlenexpositionen III

Deterministische Schäden

•oberhalb eines Schwellwertes (250 mSv) tritt mit Sicherheit ein Schaden

auf

•Schwere des Schadens ist abhängig von der Dosis

•Dosisrate spielt eine große Rolle

Beispiele:

Veränderung der Haut (Verbrennung), Veränderungen des Blutbildes,

Übelkeit

nach 3 Tagen nach 10 Tagen

192Ir-Präparat für 6h in hinterer Hosentasche (100Gy)


Strahlenexpositionen IV

Stochastische Schäden

•Wahrscheinlichkeit für das

Auftreten eines Schadens ist abhängig von der Dosis

•kein Schwellwert

•Schwere des Schadens ist unabhängig von der Dosis

•Dosisrate spielt in der Regel keine Rolle

Beispiele:

Leukämie, Krebs, Erbschäden

stochastische Schäden sind auf Veränderung der Erbsubstanz in den Zellen zurückzuführen


Schutzmaßnahmen

Grundsätze im Umgang mit ionisierenden Strahlen

•Unnötige Expositionen mit ionsierender Strahlung vermeiden

•ALARA Prinzip "As Low As Reasonably Achievable"

•Die drei A des Strahlenschutzes:

• Abstand halten

• Aufenthaltsdauer beschränken

• Abschirmung verwenden


Abstandsquadrat Gesetz

•gilt nur für Punktquellen

(Ausdehnung der Quelle

ist klein gegenüber dem

Abstand zur Quelle)

•bei großer Ausdehnung:

Dosis ~ 1/Abstand

•gilt für alle Strahlenarten

Punktquelle

1/164 fach

1/93 fach

1/42 fach

1 fach1 fach

DosisAbstand


Gretchenfrage: Abstand / Dauer

12

67

10

11

8

9 3

1

2

4

5

12

67

10

11

8

9 3

1

2

4

5


Im Praktikum:

Einweisung durch Betreuer

Dosimeter tragen

Radioaktive Quellen nicht anfassen (Pinzette

benutzen!)

Dosiswert vor und nach Versuch eintragen (mit

Unterschrift)

Ausliegende Strahlenschutzanweisung lesen

Maßnahmen


Strahlenschutzanweisung

•liegt aus bei:

• Praktikumsversuchen mit radioaktiver Strahlung

• enthält:

Verhaltensregeln im Umgang mit entsprechender Apparatur

Alamierungskette/plan (Telefonnummern, zuständige Personen)•Brandfall

•Unfall

Lesen und beachten


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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