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					     TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
      TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
                                                                            TAS
                                                Der Strahlenschutzbevollmächtigte
         Anlage A-3.3 Natürliche Strahlenbelastung Schröder
                                                Dr. Bernd
                                        Technische Akademie Südwest e.V.
                                     (auch Höhen- oder Ultraschallstrahlung genannt!)
   a) Kosmische Strahlung
   Sie resultiert aus hochenergetischer Primärstrahlung („Sonnen- oder galaktischer Wind“)
   (überwiegend Teilchenstrahlung, z.B. Protonen bis 1021eV)
    Ablenkung im Erdmagnetfeld, Absorption in der Erdatmosphäre
        in Abhängigkeit von der Höhe über N.N. und der geografischen Breite
        wird Sekundärstrahlung erzeugt.
                 Höhe               Jahres-Äquivalentdosis
             Meeresspiegel                  300 Sv                 Tab.3.1:
                1000m                       400 Sv                 Abhängigkeit der
                2000m                       610 Sv                 Kosmischen Strahlung
                4000m                     1 750 Sv                 von der Höhe über N.N.
               16000m                    87 500 Sv                 für mittlere Breiten


           Sog. „Ammen-Märchen“ vieler Ärzte zur Verharmlosung der
           Strahlenbelastung bei Röntgenaufnahmen.
                “.. eine Röntgenaufnahme belastet viel, viel weniger
                     als ein Urlaub im Gebirge..!
Zusätzliche Strahlenbelastung bei einem dreiwöchigen Urlaub im Gebirge (1000m)    5 Sv
Typische Strahlenbelastung durch eine einfache Röntgenaufnahme             300-1000 Sv
                                                                                      1
          Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/06
                22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005
                                                               2004                          1
TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
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                                                                    TAS
                                                      Der Strahlenschutzbevollmächtigte
                                                      Dr. Bernd Schröder
                               Technische Akademie Südwest e.V.




Abb. 3.1: Dosisleistung als Funktion der Höhe über N.N. und der geo-
  graphischen Breite beim Flug einer Concord von Paris nach Rio
                                                                                     2
    Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/06
        22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005
                                                      2004                                2
     b) Terrestrische Strahlung
    TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN

    
     TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
                                       Technische Akademie Südwest e.V.
         Der Erdboden enthält je nach Boden- bzw. Gesteinsart verschiedene
         Konzentrationen an natürlich vorkommenden Radionukliden (s.Tab.3.2).
                                                                                   TAS
                                                                     Der Strahlenschutzbevollmächtigte
                                                                     Dr. Bernd Schröder




            Radionuklid          TH         Granit       Lehm     Kalk     Sand
            Ra 226 g/t     1.6  103a           1.7      1.3     0.44      0.15
            Th 232 g/t      1.4  1010a          18       12      1.1       1.7
                                                                                       Tab. 3.2:
            K 40 g/t        1.3  109a           3.8      1.7     0.2       0.6
           Die terrestrische Strahlendosis variiert sehr stark von Ort zu Ort,
           die Normalwerte liegen zwischen
            0,2 mSv pro Jahr für Sand oder Sedimentgestein
                 und 1,0 mSv pro Jahr für Granitboden
Aber !: An speziellen Orten wird bis zum 1000-fachen dieser Dosen gemessen (s.Tab. 3.3).
                                      Bewohner           Dosisleistung in mSv/a
               Gebiet                  in Mill.        Mittelwert    Maximum
      Bundesrep. Deutschland               80              0,5            5*
      Frankreich Granitbezirk               7              2,5             4
      Frankreich „hot spot“                 0               -             900
      Indien, Kerala                      0,1              10             40             Tab. 3.3:
      Brasilien, Atlantikküste            0,04              8             170
      Iran, Ramsar                                         18             450
                                                                                                    3
            22. -Strahlung ist praktisch wirksam
           Nur Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 2005/06
                                                       * bei WS
        Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, Menzenschwand/Schw.
                                                          2004                                           3
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c) Strahlenbelastung durch Baumaterial
                                                                        TAS
                                                          Der Strahlenschutzbevollmächtigte
                                                          Dr. Bernd Schröder
                                   Technische Akademie Südwest e.V.


                   Baumaterial = Bodenmaterial

      Die zusätzliche Strahlenbelastung durch Baumaterial ist damit auch
                          oft von der Gegend abhängig


    Tab. 3.4:
    Einfluss der Baumaterialien auf die zusätzliche Strahlenexposition
    durch diese in Wohngebäuden
                                    Zusätzliche Strahlenexposition
               Baustoff                        in Sv/a
                  Holz                               0
           Kalkstein, Sandstein                    0 - 100
              Ziegel, Beton                       100 -200
             Naturstein, Glas                    200 – 400
          Schlackenstein, Granit                 400 - 2000

                                                                                         4
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                                                         Der Strahlenschutzbevollmächtigte
                                                         Dr. Bernd Schröder
                                  Technische Akademie Südwest e.V.
   d) Inkorporation von Radionukliden


 Spez. Anreicherung von radioaktiven Substanzen in verschiedenen Körperteilen.

 Besonders gefährdet durch Inkorporation: Lunge, Gonaden, Schleimhäute des
  Magen-Darmtraktes, innere und äußere Knochenhaut, Knochenmark.

  Tab. 3.5: Strahlenexposition durch Inkorporation von einigen typischen
            Radionukliden im durch sie maximal belasteten Körperteil

                                Dosisleistung in Sv/a
             Nuklid        des maximal belasteten Körperteil
              C 14                    5 - 22  Knochen
              K 40                120 - 270  Knochenmark
             Po 210                60 - 600  Knochenhaut
            (Raucher           + 160 - 2000  Lunge )
           Ra 226,228              18 - 360  Knochenhaut
           Rn 220, 222            ca. 3000  Lunge
                                                                                        5
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                                                          Der Strahlenschutzbevollmächtigte
    Natürliche Radioaktivität im menschlichen Körper Schröder
                                                 Dr. Bernd
                                  Technische Akademie Südwest e.V.

     Tab. 3.6: Relative Belastung einiger Körperteile durch Inkorporation
                      Belastung durch Anteil der Inkorporation
          Organ        Inkorporation  an der Gesamtbelastung
       Gonaden           250 Sv                   20-25%
       Knochen           200 Sv                      10%
       Lunge             3300 Sv                     75%
       Knochenhaut       1000 Sv                   100%

Tab. 3.6: Absolute Inkorporation einiger Radionuklide im menschlichen Körper

     Nuklid        Durchschnittlich inkorporierte Aktivität
       K40               4,44 k Bq
       C14               3,15 k Bq
                                              1 Person
      Ra226              3,7 Bq                                          Eine Klasse
                                              ca. 8 kBq
      Ra228              1,85 Bq                                        (25 Personen)
       H3                38 mBq                                         = ca. 0,2 MBq
                                                                                         6
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          22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004
                                                        2005                                  6
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                                                             Der Strahlenschutzbevollmächtigte
                                                             Dr. Bernd Schröder
                                      Technische Akademie Südwest e.V.
    Konzept der effektiven (Äquivalent)-Dosis

   Die stochastische Wirkung kleiner Strahlendosen (E < 50 mSv) wird
     nach neuer StrlSchV am besten durch die sog. effektive Dosis E
   (früher Heff) beschrieben. Dies gilt insbesondere für die Inkorporation.

Die effektive Dosis E ist definiert als:

          E   w T H T   w T  w R  DT , R
                 T                T        R

       Wobei:    HT =     Organdosis für das Organ T,
                 wT =     Gewebewichtungsfaktor,
                 wR =     Strahlungsgewichtungsfaktor,
                 DT,R =   Organ-Energiedosis
                                  für die jeweilige Strahlungsart R
                                                                                            7
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                                                            Der Strahlenschutzbevollmächtigte
                                                            Dr. Bernd Schröder
Tab. 3.7: Gewebe-Wichtungsfaktoren wT für das stochastische Risiko
                               Technische Akademie Südwest e.V.


                                                       wT
                  Organ/Gewebe                gemäß StrlSchV (2001)
        Gonaden                                          0,20
        Rotes Knochenmark                                0,12
        Lunge                                            0,12
        Magen                                            0,12
        Dickdarm                                         0,12
        Schilddrüse                                      0,05
        Weibliche Brust                                  0,05
        Blase                                            0,05
        Speiseröhre                                      0,05
        Leber                                            0,05
        Knochenoberfläche                                0,01
        Haut                                             0,01
        Restkörper                                       0,05
        insgesamt                                        1,00


Die Pfeile „“ und „ “ geben die Veränderungstendenz gegenüber früheren Werten an!
                                                                                           8
      Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/06
          22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005
                                                        2004                                    8
TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
                                                                 TAS
                                                   Der Strahlenschutzbevollmächtigte
  Tab. 3.8: Mittlere natürliche Strahlenexposition verschiedener
                                                   Dr. Bernd Schröder
                              Technische Akademie Südwest e.V.
            Körperteile über die verschiedenen Expositionspfade
            und daraus resultierende effektive Dosis
                   (gemäß UNSCEAR Report 1998)




                                                                                  9
   Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/06
       22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005
                                                     2004                              9
     TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
      TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
         Abb. 3.2:
   Mittlere Aktivitäts-
                                                                            TAS
                                                              Der Strahlenschutzbevollmächtigte
                                                              Dr. Bernd Schröder
                                       Technische Akademie Südwest e.V.

   konzentration von
          Rn 222
     im Trinkwasse
     (nach H.Rühle in
      StrlSch Praxis
       1 (2001) S. 14




           Kaiserslautern



Eine ähnliche Verteilung ergibt sich für den Rn 222-Gehalt der Raumluft in Häusern,
der zwischen ca. 1 und über 1000 Bq/m3 variiert. 100 Bq/m3 im Raum (2-3 kBq Rn-
Inhalation pro Tag) erhöhen das Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken, um 10%!! Bei
hohen Rn 222-Konzentrationen (> 100 Bq/m3) werden Isolationsmaßnahmen empfohlen.           10
          Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/06
                22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005
                                                                2004                            10
 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN
     Abb. 3.3: Übersicht über die typische
  TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN             Der Strahlenschutzbevollmächtigte
                                          Variation der natürlichen
                                                    Dr. Bernd Schröder
                              Technische Akademie E) von Ort
              Strahlenbelastung (effektive DosisSüdwest e.V. zu Ort  TAS


E = Σ w T • HT =




                                                                    = Inkorporation




                                                                                  11
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