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TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN.

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1 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ Anlage A-3.3 Natürliche Strahlenbelastung a) Kosmische Strahlung Sie resultiert aus hochenergetischer Primärstrahlung (Sonnen- oder galaktischer Wind) (überwiegend Teilchenstrahlung, z.B. Protonen bis eV) Ablenkung im Erdmagnetfeld, Absorption in der Erdatmosphäre in Abhängigkeit von der Höhe über N.N. und der geografischen Breite wird Sekundärstrahlung erzeugt. HöheJahres-Äquivalentdosis Meeresspiegel 1000m 2000m 4000m 16000m 300 Sv 400 Sv 610 Sv Sv Sv (auch Höhen- oder Ultraschallstrahlung genannt!) Tab.3.1: Abhängigkeit der Kosmischen Strahlung von der Höhe über N.N. 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 Sv

2 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ Abb. 3.1: Dosisleistung als Funktion der Höhe über N.N. und der geo- graphischen Breite beim Flug einer Concord von Paris nach Rio

3 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ b) Terrestrische Strahlung Der Erdboden enthält je nach Boden- bzw. Gesteinsart verschiedene Konzentrationen an natürlich vorkommenden Radionukliden (s.Tab.3.2). RadionuklidTHTH GranitLehmKalkSand Ra 226 g/t Th 232 g/t K 40 g/t a a a 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). Gebiet Bewohner in Mill. Dosisleistung in mSv/a Mittelwert Maximum Bundesrep. Deutschland Frankreich Granitbezirk Frankreich hot spot Indien, Kerala Brasilien, Atlantikküste Iran, Ramsar ,1 0,04 0,5 2, * Nur -Strahlung ist praktisch wirksam * bei Menzenschwand/Schw. Tab. 3.2: Tab. 3.3:

4 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ c) Strahlenbelastung durch Baumaterial Die zusätzliche Strahlenbelastung durch Baumaterial ist damit auch oft von der Gegend abhängig Baumaterial = Bodenmaterial Tab. 3.4: Einfluss der Baumaterialien auf die zusätzliche Strahlenexposition durch diese in Wohngebäuden Baustoff Zusätzliche Strahlenexposition in Sv/a Holz Kalkstein, Sandstein Ziegel, Beton Naturstein, Glas Schlackenstein, Granit –

5 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ 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 Nuklid Dosisleistung in Sv/a des maximal belasteten Körperteil C 14 K 40 Po 210 (Raucher Ra 226,228 Rn 220, Knochen Knochenmark Knochenhaut Lunge ) Knochenhaut ca Lunge

6 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ Organ Belastung durch Inkorporation Anteil der Inkorporation an der Gesamtbelastung Gonaden Knochen Lunge Knochenhaut 250 Sv 200 Sv 3300 Sv 1000 Sv 20-25% 10% 75% 100% Natürliche Radioaktivität im menschlichen Körper NuklidDurchschnittlich inkorporierte Aktivität K40 C14 Ra226 Ra228 H3 4,44 k Bq 3,15 k Bq 3,7 Bq 1,85 Bq 38 mBq Eine Klasse (25 Personen) = ca. 0,2 MBq 1 Person ca. 8 kBq Tab. 3.6: Relative Belastung einiger Körperteile durch Inkorporation Tab. 3.6: Absolute Inkorporation einiger Radionuklide im menschlichen Körper

7 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ Die stochastische Wirkung kleiner Strahlendosen (E < 50 mSv) wird nach neuer StrlSchV am besten durch die sog. effektive Dosis E (früher H eff ) beschrieben. Dies gilt insbesondere für die Inkorporation. Die effektive Dosis E ist definiert als: Wobei: H T = Organdosis für das Organ T, w T = Gewebewichtungsfaktor, w R = Strahlungsgewichtungsfaktor, D T,R = Organ-Energiedosis für die jeweilige Strahlungsart R Konzept der effektiven (Äquivalent)-Dosis

8 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ Tab. 3.7: Gewebe-Wichtungsfaktoren w T für das stochastische Risiko Organ/Gewebe wTwT gemäß StrlSchV (2001) Gonaden 0,20 Rotes Knochenmark Lunge Magen Dickdarm 0,12 Schilddrüse Weibliche Brust Blase Speiseröhre Leber 0,05 Knochenoberfläche Haut 0,01 Restkörper 0,05 insgesamt 1,00 Die Pfeile und geben die Veränderungstendenz gegenüber früheren Werten an!

9 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/ Tab. 3.8: Mittlere natürliche Strahlenexposition verschiedener Körperteile über die verschiedenen Expositionspfade und daraus resultierende effektive Dosis (gemäß UNSCEAR Report 1998)

10 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/06 10 Eine ähnliche Verteilung ergibt sich für den Rn 222-Gehalt der Raumluft in Häusern, der zwischen ca. 1 und über 1000 Bq/m 3 variiert. 100 Bq/m 3 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/m 3 ) werden Isolationsmaßnahmen empfohlen. Abb. 3.2: Mittlere Aktivitäts- konzentration von Rn 222 im Trinkwasse (nach H.Rühle in StrlSch Praxis 1 (2001) S. 14 Kaiserslautern

11 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2005 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Der Strahlenschutzbevollmächtigte Dr. Bernd Schröder Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2005/06 11 Abb. 3.3: Übersicht über die typische Variation der natürlichen Strahlenbelastung (effektive Dosis E) von Ort zu Ort E = Σ w T H T = = Inkorporation


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