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W. Scheuermann Universität Stuttgart - Kontext der Ausbreitung - Feb-14Seite 1 von 23 Simulation der Ausbreitung radioaktiver Schadstoffe Dosisberechnung.

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1 W. Scheuermann Universität Stuttgart - Kontext der Ausbreitung - Feb-14Seite 1 von 23 Simulation der Ausbreitung radioaktiver Schadstoffe Dosisberechnung

2 Inhalte der Vorlesung W. Scheuermann Universität Stuttgart - Kontext der Ausbreitung - Feb-14Seite 2 von 23 Ziele und Kontext von Ausbreitungsrechnungen Ausbreitungsphänomene, Modellierung physikalischer Prozesse Freisetzung, Zerfall Topographie, Geländemodelle, Koordinatensysteme Windfeldmodelle Transportmodelle Dosisberechnung, chemische Prozesse in der Atmosphäre Simulationssysteme Softwareparadigmen / Frameworks Werkzeuge zur Modellierung (UML) Architektur von ABR_V2.0 Modelle in der ABR_V2.0 Benchmarks / Validierung

3 Artikel in der Stuttgarter Zeitung Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 3 von xx 0,3 – 0,4 Microsievert pro Stunde

4 Fragen und Rückschlüsse Was wurde gemessen? Wie sind die Messwerte einzuordnen? Sind gesundheitliche Schäden zu erwarten? Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 4 von xx

5 Wie sind die Messwerte einzuordnen? Berechnete Jahresdosis: W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 5 von xx 8h: 0,8 – 1,2 mSv 24h: 2,6 – 3,5 mSv

6 Was wurde gemessen? Dosis –Allgemeine oder physikalische Dosisbegriffe »Messbar –Dosisbegriffe für den Strahlenschutz »Nicht direkt messbar »Ableitbar aus den allgemeinen Dosisbegriffen »Neben dem reinen Energieübertrag durch die Strahlung wird noch die Reaktion des biologischen Gewebes bei der Dosisbestimmung berücksichtigt W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 6 von xx

7 Physikalische Dosisbegriffe Energiedosis –Ist die pro Masseneinheit auf ein Material übertragene Energie –Energiedosis ist für jedes Material definiert W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 7 von xx Quelle: Dosimetrie ionisierender Strahlung, Prof.Dr.rer.nat K.-H.Folkerts

8 Physikalische Dosisbegriffe Energiedosisleistung –Energiedosis pro Zeiteinheit Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 8 von xx Bei einer zeitabhängigen Energiedosisleistung gilt:

9 Physikalische Dosisbegriffe KERMA (Kinetic Energy Released in Matter) –Die unmittelbar auf die Sekundärteilchen übertragene Energie –Ist wie die Energiedosis für jedes Material definiert Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 9 von xx Grundsätzlich gilt: Wird die Teilchenenergie vollständig im Volumenelement vollständig absorbiert ist:

10 Physikalische Dosisbegriffe Ionendosis und –leistung –Durch Wechselwirkung der Strahlung mit Luft werden Ionenpaare und damit elektr. Ladungsträger gebildet. –Die so erzeugte Ladung ist ein Maß für den Energieübertrag durch ionisierende Strahlung W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 10 von xx

11 Physikalische Dosisbegriffe Messung der Ionendosisleitung in der Ionisationskammer Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 11 von xx

12 Physikalische Dosisbegriffe Zusammenhang zwischen Ionendosis und Energiedosis (in Luft) Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 12 von xx Bestimmung der Energiedosis für andere Stoffe

13 Physikalische Dosisbegriffe Lineare Energieübertragungsvermögen LET –Zur Beschreibung der lokalen Abgabe von Energie durch ionisierende Strahlung wurde das lineare Energie- übertragungsvermögen definiert –LET: linear energy transfer –Definition: »Der lineare Energietransfer LET geladener Teilchen in einem Medium ist der Quotient aus dem mittleren Energieverlust dE, den das Teilchen durch Stöße erleidet, bei denen der Energieverlust kleiner ist als eine vorgegebene Energie Δ und dem dabei zurückgelegten Weg ds –Der LET ändert sich mit der Teilchenenergie –Faustregel: »Ionisierende Strahlung ist strahlenbiologisch um so wirksamer, je größer der LET ist W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 13 von xx

14 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Strahlenbiologische Experimente zeigen –Unterschiedliche Strahlenarten, sowie unterschiedliche Bedingungen bei der Exposition führen trotz gleicher Energiedosen zu unterschiedlichen biologischen Wirkungen Damit Strahlenexpositionen, die unter verschiedenen Bedingungen erhalten wurden bzgl. des damit verbundenen Risikos miteinander vergleichbar gemacht werden können, hat man gewichtete Dosisgrößen eingeführt –ICRP –Empfehlung von 1990 (ICRP: International Comittee on Radiological Protection) –Übernahme in deutsche Strahlenschutzgesetzgebung in Strl.Sch.V von Aug 2001 sowie RöV von 2003 W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 14 von xx

15 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Hauptziel des Strahlenschutzes –Schutz des Menschen vor den schädlichen Einflüssen ionisierender Strahlung Wesentlich für die Durchführung –Kenntnis des Zusammenhanges zwischen Strahleneinwirkung auf den Menschen und dem daraus resultierenden Risiko –Dosis-Wirkungsbeziehung W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 15 von xx

16 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Wechselwirkung von Strahlung mit biologischen Strukturen –Ionisation durch direkte Wechselwirkung der Strahlung mit der biologischen Struktur (direkte Strahlenwirkung) –Durch indirekte Wechselwirkung über die von der Strahlung erzeugten freien Radikale (Radikalreaktionen) (indirekte Strahlenwirkung) –Hervorrufen von Zellschäden, insbesondere der DNA –Wirkung abhängig von »Dosis »Zeit »Organ »Milieu W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 16 von xx

17 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 17 von xx Dosis in GySymptomeBemerkung 0 – 0,25keinekeine nachweisbaren Effekte 0,25 – 1meist keine, AppetitlosigkeitSchädigungen des Knochenmarks, Abnahme der roten und weißen Blutkörperchen, Schäden an Lymphknoten und Milz 1,0 – 3,0Leichte bis schwere Infekte, Appetitlosigkeit Schädigung des blutbildenden Systems schwerer, Erholung möglich 3,0 – 6,0Ernste Erkrankungen, Infekte, Durchfall, Haarausfall, zeitweise Sterilität Tödlicher Ausgang in 50% der Fälle zwischen Gy > 6,0Obige Symptome plus Schädigung des ZNS ohne Behandlung tödlicher Ausgang Zusammenhang zwischen Dosis und auftretenden Schäden

18 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Deterministische Effekte –Nicht kompensierbare Schädigung einer Vielzahl von Zellen –Für das Auftreten dieser Schäden existiert ein sogenannter Dosisschwellenwert Ds »Geringste Schwellenwerte, bei hoher Dosisleistung Ds ~ 0,2 bis 0,5 Gy –Die Grenzwerte sind so gewählt, dass deterministische Effekte mit Sicherheit ausgeschlossen werden W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 18 von xx

19 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 19 von xx Gewebeart und EffektGesamtenergiedosis aus einer einzelnen Exposition in Gy Jährliche Dosisleistung, wenn die Exposition über mehrere Jahre erfolgt. Gy/y Hoden zeitweise Sterilität dauernde Sterilität 0,15 3,6 – 6,0 0,4 2,0 Eierstöcke Sterilität2,5 – 6,0>0,2 Augenlinse Nachweis. Trübungen Katarakt 0,5 – 2,0 5,0 >0,1 >0,15 Knochenmark Unterdrückung der Blutzellbildung 0,5>0,4 Hautrötung (Erythem)3,0 – 5,0 Dosisschwellenwerte für deterministische Schäden

20 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Stochastische Schäden –Stochastische Effekte sind solche, die aus strahleninduzierten Veränderungen in normalen Zellen resultieren –Änderungen in den Körperzellen (Krebs) –Änderungen in den Keimzellen (Erbschäden) –Für das Auftreten von stochastischen Schäden gibt es keine Dosisschwellenwerte –Wichtig: Es ist nicht mehr die Schwere des Schadens dosisabhängig, sondern die Eintrittswahrscheinlichkeit –Um das Strahlenrisiko bezüglich stochastischer Schäden abschätzen zu können, ist es notwendig, den Zusammenhang zwischen Eintrittswahrscheinlichkeit und Dosis zu kennen Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 20 von xx

21 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 21 von xx Für das Mortalitätsrisiko im praktischen Strahlenschutz geht man von folgender linearen Beziehung aus: Dosis-Risiko-Beziehung

22 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Konzept der Dosisgrößen im Strahlenschutz –Körperdosisgrößen »Dienen zum Festlegen von Grenzwerten –Dosis-Messgrößen »Schätzwerte für die i.a. nicht messbaren Körperdosisgrößen Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 22 von xx

23 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Körperdosisgrößen –Die Energiedosis D bildet die Basis für die Abschätzung möglicher Schäden aufgrund der Einwirkung ionisierender Strahlung auf den Menschen –Im praktischen Strahlenschutz interessiert dabei i.a. nur das Risiko sogenannter stochastischer Effekte –Definition der Organäquivalentdosis: W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 23 von xx

24 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Strahlenwichtungsfaktor –Der Zahlenwert der Faktoren für eine Strahlenart und Energie der Strahlung wurde so gewählt, dass er repräsentativ bzgl. der biologischen Wirksamkeit bei der Induzierung stochastischer Effekte bei niedrigen Dosen ist Strahlenwichungsfaktoren nach Strl.Sch.V W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 24 von xx

25 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Effektive Dosis –Ist die Summe der einzelnen Organdosen, multipliziert mit einem organspezifischen Wichtungsfaktor –Der Wichtungsfaktor beschreibt die Strahlenempfindlichkeit des jeweiligen Organs –Eine derartige, auf den ganzen Körper bezogene Größe kann in Beziehung zum Strahlenrisiko gesetzt werden und ist deshalb eine geeignete Größe zur Angabe von Grenzwerten bei Strahlenexpositionen W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 25 von xx

26 Gewebewichtungsfaktoren W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 26 von xx

27 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Die Begriffe der Organäquivalentdosis und der Effektiven Dosis beziehen sich nur auf die Abschätzung des stochastischen Risikos (Tumorinzidenz, genetische Schäden) bei niedrigen Dosen. Bei hohen Strahlendosen oder bei der Abschätzung deterministischer Strahlenschäden ist der Begriff der Organäquivalentdosis, bzw. der Effektive Dosis nicht definiert und daher nicht sinnvoll anwendbar. W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 27 von xx

28 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Dosis-Messgrößen –Ortsdosis »Die Ortsdosis ist die Äquivalentdosis in Weichteilgewebe gemessen an einem bestimmten Ort. »Die Ortsdosis liefert einen Schätzwert für die effektive Dosis, die eine Person erhielte, wenn sie sich an diesem Ort aufhalten würde. »Messungen der Ortsdosis dienen dem präventiven Strahlenschutz. »Ortsdosismessungen liefern Daten zur Einrichtung von Strahlenschutzbereichen (Sperr- und Kontrollbereiche) W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 28 von xx

29 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Dosis-Messgrößen –Personendosis »Die Personendosis ist die Äquivalentdosis in Weichteilgewebe gemessen an einer für die Strahlenexposition repräsentativen Stelle der Körperoberfläche »Die Personendosis ist ein individuelles Maß für die Exposition einer einzelnen Person durch externe Strahlung und wird in der Regel durch ein Dosimeter (Personendosimeter) gemessen W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 29 von xx

30 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Orts- und Personendosis bedürfen als Messgrößen einer physikalisch eindeutigen Definition. W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 30 von xx

31 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Die Ortsdosis-Messgrößen sind für alle Strahlenarten in Zusammenhang mit einem Phantom definiert ICRU-Kugelphantom oder ICRU-Kugel –Durchmesser 30 cm –Dichte 1 g/cm3 –Aus gewebeäquivalentem Plastik »76,2% Sauerstoff »11,1% Kohlenstoff »10,1% Wasserstoff » 2,6% Stickstoff W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 31 von xx ICRU: International Commission on Radiological Units and Measurements

32 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Ortsdosis-Messgröße für durchdringende Strahlung –Umgebungs-Äquivalentdosis H*(10) am interessierenden Punkt im tatsächlichen Strahlungsfeld »Äquivalentdosis, die im zugehörigen ausgerichteten und aufgeweiteten Strahlungsfeld in 10mm Tiefe in der ICRU- Kugel auf dem der Strahleneinfallsrichtung entgegengesetzten Radiusvektor erzeugt würde »H*(10) erhält man einen konservativen Schätzwert für die effektive Dosis Ortsdosis-Messgröße für Strahlung geringer Eindringtiefe –Richtungs-Äquivalentdosis H`(0.07,Ω) am interessierenden Punkt im tatsächlichen Strahlungsfeld »Äquivalentdosis, die im zugehörigen aufgeweiteten Strahlungsfeld in 0.07mm Tiefe auf einem in festgelegter Richtung Ω orientierten Radius der ICRU-Kugel erzeugt würde W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 32 von xx

33 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz Personendosis-Messgröße für durchdringende Strahlung –Tiefen-Personendosis Hp(10) »Äquivalentdosis in 10mm Tiefe im Körper an der Tragestelle des Personendosimeters Personendosis-Messgröße für Strahlung geringer Eindringtiefe –Oberflächen-Personendosis Hp(0.07) »Äquivalentdosis in 0.07mm Tiefe im Körper an der Tragestelle des Personendosimeters W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 33 von xx

34 Dosisbegriffe für den Strahlenschutz W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 34 von xx Übersicht der Dosismessgrößen im Strahlenschutz nach Strl.Sch.V 2001 Externe Strahlung Limitierende Körperdosis Messgröße Ortsdosis Messgröße Personendosis Durchdringende Strahlung Effektive Dosis EH*(10)Hp(10) Strahlung geringer Eindringtiefe HautdosisH`(0.07,Ω)Hp(0.07) AugenlinseH`(3,Ω)Hp(3)

35 Praktische Umsetzung Strahlenschutzverordnung Allgemeine Verwaltungsvorschrift zu §45 der Strahlenschutzverordnung –Ermittlung der Strahlenexposition durch Ableitung radioaktiver Stoffe aus kerntechnischen Anlagen –Ausführungsbestimmungen zur Dosisberechnung Leitfaden für den Fachberater Strahlenschutz Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 35 von xx

36 Strahlenschutzverordnung Regelt den Umgang mit radioaktiven Stoffen Ausführungsbestimmungen, spez. Dosisberechnung durch die Allgemeine Verwaltungsvorschrift AVV Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 36 von xx

37 Strahlenexposition Ziel dieser Allgemeinen Verwaltungsvorschrift ist es, die Modelle und Parameter zur Berechnung der Strahlenexposition so festzulegen, dass bei deren Anwendung die zu erwartende Strahlenexposition des Menschen nicht unterschätzt wird. Die Strahlenexposition ist für Referenzperson in den Altersgruppen (Anlage VII Teil B Tabelle 1 StrlSchV) an den ungünstigsten Einwirkungsstellen zu ermitteln. W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 37 von xx

38 Strahlenexposition Für die Referenzperson sind die effektive Dosis und die Organdosen im Kalenderjahr (Jahresdosis) zu berechnen. Die Jahresdosis ist als Summe der Dosen durch äußere und innere Strahlenexposition aufgrund radioaktiver Ableitungen mit der Abluft oder dem Abwasser unter Berücksichtigung der Beiträge nach § 47 Abs. 5 StrlSchV zu berechnen. W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 38 von xx

39 Strahlenexposition Expositionspfade –Äußere Strahlenexposition »Exposition durch Betastrahlung innerhalb der Abluftfahne (Betasubmersion) »Exposition durch Gammastrahlung aus der Abluftfahne (Gammasubmersion) »Exposition durch Gammastrahlung der am Boden abgelagerten radioaktiven Stoffe (Bodenstrahlung) Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 39 von xx

40 –Innere Strahlenexposition »Exposition durch Aufnahme radioaktiver Stoffe mit der Atemluft (Inhalation) »Exposition durch Aufnahme radioaktiver Stoffe mit der Nahrung (Ingestion) Luft – Pflanze Luft – Futterpflanze – Kuh – Milch Luft – Futterpflanze – Tier - Fleisch W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 40 von xx

41 Strahlenexposition Berechnung der äußeren Strahlenexposition W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 41 von xx Jahresdosis:

42 Betasubmersion Strahlenexposition durch Betastrahlung innerhalb der Abluftfahne W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 42 von xx Bilden sich während des Transports in der Atmosphäre Tochternuklide, so ist bei der Berechnung der Dosis der Dosisleistungskoeffizient des primären Radionuklides mit Berücksichtigung der Tochternuklide anzuwenden.

43 Gammasubmersion Strahlenexposition durch Gammastrahlung aus der Abluftfahne –Bei der Berechnung der Strahlenexposition durch Gammastrahlen sind wegen der großen Reichweite der Gamma-Quanten die Beiträge aus der gesamten Abluftfahne zu berücksichtigen –Der Dosisberechnung sind zwei Energiegruppen, unterhalb und oberhalb von 0,2 MeV, zugrunde zu legen. –Es ist zulässig, die Ausbreitungsfaktoren für die Gamma- Energien unter 0,2 MeV durch den Ausbreitungsfaktor für 0,1 MeV und für die höheren Gamma-Energien durch den Ausbreitungsfaktor für 1 MeV zu beschreiben –Bilden sich während des Transports in der Atmosphäre Tochternuklide, so ist bei der Berechnung der Dosis der Dosisleistungskoeffizient des primären Radionuklids mit Berücksichtigung der Tochternuklide anzuwenden W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 43 von xx

44 Gammasubmersion W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 44 von xx

45 Gammasubmersion Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 45 von xx Der Anteil des Gamma-Energieemissionsspektrums des Radionuklids r oberhalb der Energie 0,2 MeV berechnet sich wie folgt:

46 Gammasubmersion Folgende Vereinfachung für die Ausbreitungsfaktoren für Gammasubmersion ist zulässig: Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 46 von xx Damit gilt für die Jahresdosis:

47 Ausbreitungsfaktoren Langzeitausbreitungsfaktor für Gammasubmersion –konstanter Daueremission für die Energie 1 MeV –ist als Summe der Beiträge in der jeweiligen Ausbreitungsrichtung (Sektor i) und der Beiträge zu berechnen, die von den in den übrigen Sektoren vorhandenen Aktivitätskonzentrationen herrühren W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 47 von xx

48 Ausbreitungsfaktoren W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 48 von xx Langzeitausbreitungsfaktor

49 Ausbreitungsfaktoren Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 49 von xx Vereinfachte Ermittlung des Langzeitausbreitungsfaktor Bezogen auf den 30 0 Sektor Abhängig von der effektiven Quellhöhe

50 Ausbreitungsfaktoren Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 50 von xx Kurzzeitausbreitungsfaktor Für Gammaenergie von 1 MeV Diffusionskategorie j Mit:

51 Ausbreitungsfaktoren Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 51 von xx Kurzzeitausbreitungsfaktor

52 Ausbreitungsfaktoren Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 52 von xx Vereinfachte Ermittlung des Kurzzeitausbreitungsfaktors für Gammasubmersion anhand von Diagrammen Verschiedene Emissionshöhen Diffusionskategorien A bis F Photonenenergie von 1 MeV Windgeschwindigkeit von 1m/s

53 Bodenstrahlung Strahlenexposition durch Gammastrahlung der am Boden abgelagerten radioaktiven Stoffe –Gammastrahlen, die von am Boden abgelagerten Radionukliden ausgesandt werden, können aus einem Umkreis von bis zu einigen hundert Metern zur äußeren Strahlenexposition beitragen –In diesem Umkreis ist von der gleichen abgelagerten Aktivität wie am betrachteten Ort auszugehen –Bilden sich während der Betriebsphase der Anlage nach der Ablagerung radioaktiver Stoffe auf dem Boden Tochternuklide, so ist bei der Berechnung der Dosis der Dosisleistungskoeffizient des primären Radionuklids mit Berücksichtigung der Tochternuklide anzuwenden W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 53 von xx

54 Bodenstrahlung W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 54 von xx

55 Bodenstrahlung W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 55 von xx

56 Ausbreitungsfaktoren W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 56 von xx

57 Ausbreitungsfaktoren Langzeitausbreitungsfaktor W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 57 von xx

58 Ausbreitungsfaktoren Langzeitausbreitungsfaktor –Eine vereinfachte Berechnung des Langzeitausbreitungs- faktors in den einzelnen Sektoren ist zulässig »auf der Grundlage der Häufigkeiten in den einzelnen Sektoren »Wenn die Berechnung in den 12 Windrichtungssektoren nicht möglich ist W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 58 von xx Wobei für das Sommerhalbjahr gilt:

59 Ausbreitungsfaktoren W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 59 von xx

60 Ausbreitungsfaktoren Kurzzeitausbreitungsfaktoren –Bei kurzzeitiger Emission ist die Annahme konstanter meteorologischer Bedingungen zulässig –Die bodennahe (z = 0) Konzentrationsverteilung im Lee der Quelle ist wie folgt zu berechnen: Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 60 von xx

61 Ungleichmäßige Emission Langzeitausbreitungsfaktoren –Zufällig verteilte Emissionen »Emittierte Aktivitätsmenge nicht größer als 1/100 der gleichmäßig über das Jahr verteilt angenommenen Jahresemission »Emissionen nicht systematisch sondern annähernd gleichmäßig über alle Tageszeiten verteilt »In einem beliebigen Zeitraum eines halben Jahres wird die Hälfte der angenommenen Jahresemission nicht überschritten Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 61 von xx

62 Ungleichmäßige Emission Langzeitausbreitungsfaktoren –Periodische Emissionen »Die pro Tag (24h) emittierte Aktivität ist nicht größer als 1/100 der gleichmäßig über das Jahr verteilten Jahresemission »In einem beliebigen Zeitraum eines halben Jahres wird die Hälfte der Jahresemission nicht überschritten W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 62 von xx

63 Ungleichmäßige Emission Treffen die zuvor genannten Kriterien nicht zu, sind Kurzzeitausbreitungsfaktoren zu verwenden Kurzzeitausbreitungsfaktoren –Einstündige Emissionen »Berechnung der Jahresdosis mit Kurzzeitausbreitungsfaktoren –Emissionen mit mehr als 3 Stunden Dauer »Berechnung der Jahresdosis mit Kurzzeitausbreitungsfaktoren und dem Faktor f W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 63 von xx

64 Inhalation Strahlenexposition durch Aufnahme radioaktiver Stoffe mit der Atemluft –Tochternuklide, die während der Transportzeit von der Quelle bis zum Aufenthaltsort der Referenzperson gebildet werden, können bei der Berechnung der Jahresdosen durch Inhalation unberücksichtigt bleiben W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 64 von xx

65 Inhalation Atemraten –Altersabhängig W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 65 von xx

66 Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung Dosierungsschema zur Einnahme von Iodtabletten W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 66 von xx Diese Dosierung gilt nur für die 65 mg-Kaliumiodidtabletten aus der Notfallbevorratung

67 Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung W. Scheuermann Universität Stuttgart - Ziel und Rahmenbedingungen - Feb-14Seite 67 von xx

68 Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 68 von xx Schutzfaktoren a) Ohne Berücksichtigung einer möglichen Kontamination b) Abschätzung basiert auf einer homogen Konzentrationsverteilung c) Schutzfaktoren < 1 ergeben sich aufgrund einer erhöhten Ablagerung auf Bäumen

69 Eingreifrichtwerte Name Universität Stuttgart - 1XX-123 – Modulthema - Feb-14Seite 69 von xx


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