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Strahlenschutzbelehrung 2005 Strahlenschutzbelehrung Übersicht: Grundsätze des Strahlenschutz Einheiten Dosisbegriffe im Strahlenschutz Strahlenbelastung,

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Präsentation zum Thema: "Strahlenschutzbelehrung 2005 Strahlenschutzbelehrung Übersicht: Grundsätze des Strahlenschutz Einheiten Dosisbegriffe im Strahlenschutz Strahlenbelastung,"—  Präsentation transkript:

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2 Strahlenschutzbelehrung 2005

3 Strahlenschutzbelehrung Übersicht: Grundsätze des Strahlenschutz Einheiten Dosisbegriffe im Strahlenschutz Strahlenbelastung, Strahlenwirkungen/Strahlenschäden Strahlenschutzbereiche Praktische Methoden im Strahlenschutz Verhaltensgrundregeln / Notsituationen Hier finden Sie Hilfe, wenn Sie das Strahlen aufgeben möchten: Befragen Sie Ihren Arzt oder Ihren Strahlenschutzbeauftragten

4 Grundsätze des Strahlenschutz Strahlenschutzverordnung Strahlenschutzbelehrung nach §38 § 1 Zweckbestimmung Zweck 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. Grundpflichten Dosisbegrenzung § 5 / § 93 ( künstliche Strahlungsquellen ) Dosisreduzierung § 6 / § 94 ( natürliche Strahlungsquellen )

5 Grundprinzip des Strahlenschutz Strahlenschutzbelehrung nach §38 § 6 absolutes Gebot der Dosisreduzierung

6 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Einheiten Zerfallsgesetz : N = N 0 ·e -t/ =N 0 ·e -λt λ Zerlallskonstante, Lebensdauer Halbwertszeit T 1/2 = · 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 = 3,7·10 10 Bq

7 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Dosisbegriffe im Strahlenschtz Energiedosi s 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

8 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/cm 3 mit den Masseanteilen : 76,2% O, 11,1% C, 10,1% H und 2,6% N Strahlenschutzbelehrung nach §38 Energiedosis

9 D T,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 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Organ – Energiedosis D T,R

10 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Organdosis H T,R Definition : Produkt aus der mittleren Energiedosis in einem Organ, Gewebe oder Körperteil und dem Strahlungs- Wichtungsfaktor. Organdosis : H T,R = w R D T,R D T,R : Organ-Energiedosis w R : Strahlungs- Wichtungsfaktor Einheit : Sievert ( Sv ) alte Einheit rem (roentgen equivalent man); 1 Sv = 100rem

11 w R 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 ) Strahlenschutzbelehrung nach §38 Strahlungs – Wichtungsfaktor w R

12 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Strahlungs – Wichtungsfaktor w R Photonen, Elektronen, Myonen 1 Neutronen < 10 keV 10 keV bis 100 keV > 100keV bis 2 MeV > 2 MeV bis 20 MeV > 20 MeV Protonen außer Rückstoßprotonen Energie > 2 MeV 5 Alphateilchen, Spaltfragmente, schwere Kerne 20

13 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Effektive Dosis E Definition : Summe der gewichteten Organdosen durch äußere oder innere Strahlenexposition Effektive Dosis : E = S w T H T E = SS w T w R D T,R Einheit : Sievert (Sv) H3H3 H1H1 H2H2

14 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Gewebe – Wichtungsfaktor w T Wichtungsfaktor zur Ermittlung der effektiven Dosis entsprechend den relativen Beiträgen der einzelnen Gewebe und Organe zu den stochastischen Strahlenwirkungen Gewebe oder Organ wT 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

15 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Orts- und Personendosis Personendosis : Äquivalentdosis gemessen an der für die Strahlenexposition repräsentativen Stelle der Körperoberfläche Ortsdosis : Äquivalentdosis gemessen an einem bestimmten Ort

16 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 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Als Ortsdosis gilt: kommen beide Strahlungsarten vor : Wertepaar H*(10), H´(0,07)

17 Messgrößen der Personendosis - für durchdringende Strahlung: Tiefen – Personendosis H P (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 H P (0,07) Definition : Äquivalentdosis in 0,07 mm Tiefe im Körper an der Tragestelle des Personendosimeters. Liefert Schätzwert für die lokale Hautdosis Strahlenschutzbelehrung nach §38 Als Personendosis gilt: kommen beide Strahlungsarten vor : Wertepaar H P (10), H P (0,07)

18 Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit biologischen Strukturen Indirekter EffektDirekter Effekt Physikalische Phase ( s) Energeiabsorption Im Biomolekül Anregung / Ionisation Energeiabsorption Im Wasser / in Umgebung Anregung / Ionisation Biochemische Phase Molekulare Phase (s - min) Veränderung des Biomoleküs (DNA, Membran, stc.) Erholung Reparatur Biologische Phase (min – a) subzelluläre (intrazelluläre) Ebene Zelluläre Ebene (sichtbar) Mutation Stoffwechsel- veränderungen Subletale / letale Schäden Genetische Effekte Kanzerogenese Akute und Chronische Organschäden Teratogene Schäden Zelltod, Tod des Organismus Erholung Reparatur Radiochemische Phase (10 -6 s) Primärradikale und Peroxide Bioradikale Erholung (Rückbildung, Schutzstoffe)

19 Direkte und indirekte Strahlenwirkung Strahlenschutzbelehrung nach §38

20 Entstehung von Radikalen, Sauerstoffeffekt Strahlenschutzbelehrung nach §38 Die durch Anregung und Ionisation entstehenden Primär- und Sekundärradikale des Wassers

21 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Schäden an der DNA

22 Strahlenbelastung Strahlenschutzbelehrung nach §38 jährliche Belastung ~ 4,5 mSv Quelle BfS 1999

23 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Aktivität des Standardmenschen Radionuklid Aktivität / Bq Kalium Kohlenstoff Rubidium Blei-210, Bismut-210, Polonium-210 (Ra-222-Töchter) 60 Kurzlebige Zerfallsprodukte Von Radon Tritium 25 Beryllium-7 25 Kurzlebige Zerfallsprodukte von Radon Sonst 7 Summe 9112 Interne Strahlung Pflanzliche und tierische Nahrungsmittel Mittelwert : ca. : 100 Bq / kg

24 Beispiele zivilisatorischer Strahlenexpositionen Medizin ( Röntgendiagnostik ) Strahlenschutzbelehrung nach §38

25 Medizin ( Strahlentherapie ) Beispiele zivilisatorischer Strahlenexpositionen 40 – 70 Gy verteilt in Fraktionen von 1 – 2 Gy Strahlenschutzbelehrung nach §38 Bestrahlung mit LINAC Einrichtung des Bestrahlungsbereichs Bestrahlung mit Augenapplikator Ru 106 Quelle BEBIG Bestrahlung mit Seeds Quelle BEBIG

26 Beispiele zivilisatorischer Strahlenexpositionen Flugreisen (Höhenstrahlung) Strahlenschutzbelehrung nach §38 Berechnung der Strahlendosis möglich mit epcard Internet : Kosmische Strahlung

27 Strahlenschäden letale Dosis 4 Sv Strahlenschutzbelehrung nach §38

28 Karzinogenese I hohe Dosen Strahlenschutzbelehrung nach §38

29 Beispiele für deterministische Strahlenschäden Strahlenschutzbelehrung nach §38 Hautverbrennung nach Tumorbestrahlung Linsentrübung durch ionisierende Strahlung

30 Karzinogenese II Bewertung kleiner Dosen Strahlenschutzbelehrung nach §38

31 Risikobegrenzung für stochastische Strahlenschäden Strahlenschutzbelehrung nach §38 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 R sn = r sn · H n r sn Risikokoeffizient Gesamtrisiko R s = r s · H E R s = r s1 · H 1 + r s2 · H 2 + r s3 · H R s = r s ( w 1 · H 1 + w 2 · H 2 + w 3 · H ) H1H1 H 2 H3H3

32 Beispiele für Risikokoeffizienten Strahlenschutzbelehrung nach §38

33 Verlust an individueller Lebenserwartung Strahlenschutzbelehrung nach §38

34 Strahlenschutzbereiche Strahlenschutzbelehrung nach §38 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

35 A bschirmung A bstand A ktivität 4-A Prinzip Strahlenschutzbelehrung nach §38 4-A Prinzip steht für : A ufenthaltsdauer

36 4-A Prinzip I Strahlenschutzbelehrung nach §38 A ktivität : Experiment sorgfältig planen und Quelle mit der kleinst möglichen Aktivität verwenden. A ufenthaltsdauer : Gesamtdosis ergibt sich zu : H = Ĥ i · t i Bei komplizierten Manipulationen : Vorgang ohne Strahler testen.

37 4-A Prinzip II Strahlenschutzbelehrung nach §38 Abstand : Ortsdosisleistung bei einer Punktquelle A : Aktivität der Quelle R : Abstand zu Quelle K : Dosisleistungskonstante Alle Strahlungskomponenten sind zu berücksichtigen !

38 4-A Prinzip III Strahlenschutzbelehrung nach §38 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 Bremsstrahlung Abschirmung durch Verwendung schwerer Materialien ( Z ) wie : Blei, Barytbeton, Wolframlegierungen

39 4-A Prinzip III Strahlenschutzbelehrung nach §38 Gammastrahlung: Strahlgeometrie berücksichtigen ( Aufbaufaktor )

40 4-A Prinzip III Strahlenschutzbelehrung nach §38 Neutronenstrahlung : Materialien mit hohem Wasserstoffgehalt verwenden wie : Wasser, Polyethylen, Paraffin, Normalbeton Anschließend Neutronenfänger und Abschirmung für Gammastrahlung

41 - Quellen nach Gebrauch wegschließen Strahlenschutzbelehrung nach §38 Allgemeine Hinweise - Ausleihbuch führen - nicht mehr benötigte Quellen zurückgeben - Quellen immer unter Kontrolle halten - Quellen gegen Diebstahl sichern ( § 65 Strahlenschutzverordnung, DIN Aufbewahrung radioaktiver Stoffe ) - Anzahl der Quellen beschränken

42 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Spezielle Schutzbestimmungen für 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.

43 Strahlenschutzbelehrung nach §38 Spezielle Schutzbestimmungen für Frauen nach §38 und §55 Strahlenbedingte Entwicklungsstörungen ( übertragen aus tierexperimentellen Daten)

44 Abstand halten Verhaltensgrundregel für den Umgang mit radioaktiven Strahlungsquellen Quelle mit kleiner Aktivität verwenden Abschirmung verwenden Quellen nicht unnütz handhaben Quelle nur mit Pinzette handhaben nicht essen nicht trinken nicht rauchen nach Arbeitsende Hände waschen

45 l Strahlenschutzbelehrung nach §38 Einlagerung radioaktiver Nuklide in den Körper

46 Dekontaminationsschemeta Beispiele II Strahlenschutzbelehrung nach §38 Aus : Die Schwester Der Pfleger, 11/99

47 Verhalten in Notsituationen Unfälle mit Strahlungsquellen Strahlenschutzbelehrung nach §38 Unfallstelle verlassen Unfallstelle sichern Zugang 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

48 Strahlenschutzbelehrung nach §38 vorhandene Dosimeter Ortsdosimetrie geeichtes Röntgen – Gammadosimeter Gammaspektrometer / Dosimeter Gamma- Neutronendosimeter Alle Geräte können bei Bedarf ausgeliehen werden.

49 Strahlenschutzbelehrung nach §38 vorhandene Dosimeter Personendosimetrie Filmdosimeter werden auf Antrag ausgegeben Stabdosimeter 40keV – 3MeV 4 Stück vorhanden

50 Filmdosimeter Filmtausch Strahlenschutzbelehrung nach §38 Tausch der Filme: jeden 1-Ersten des Monats sonst

51 ENDE


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