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Strahlendosis Erinnerung an die Wechselwirkung der Strahlung mit Materie Messgrößen Gesetzliche Grenzwerte.

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Präsentation zum Thema: "Strahlendosis Erinnerung an die Wechselwirkung der Strahlung mit Materie Messgrößen Gesetzliche Grenzwerte."—  Präsentation transkript:

1 Strahlendosis Erinnerung an die Wechselwirkung der Strahlung mit Materie Messgrößen Gesetzliche Grenzwerte

2 Absorption durch kohärente Streuung: –Die Röntgenstrahlung regt benachbarte Oszillatoren zu gleichphasigen, erzwungenen Schwingungen an Absorption durch inkohärente Streuung –Photoeffekt –Compton-Effekt –Paarbildung Gefährdung durch ionisierende Strahlung

3 Absorption von Röntgenstrahlen Joule/ (sm 2 ) Intensität 1/m Schwächungs- koeffizient 1 m 2 1 barn Streu- querschnitt pro Teilchen x1 mEindringtiefe 1/m 3 Anzahldichte der Teilchen

4 , Absorption von Röntgenstrahlen Photoeffekt Kohärente Streuung Compton-Effekt Paarbildung

5 Beliebiges Zerfalls-Ereignis BegriffEinheitDefinition Aktivität1 Becquerel [Bq] Quotient: Zerfallszahl dividiert durch die Beobachtungszeit

6 Dosis 1 Gray= 1J/kg 1 Gy Quotient: Energie dividiert durch Masse Dosis- leistung 1 Gray/s= 1J/(kg. s) 1 Gy/s Quotient: Energie dividiert durch Masse und Bestrahlungszeit Dosis und Dosisleistung

7 Dosis- äquivalent 1 Sievert = 1 Gray. ρ 1Sv Produkt Dosis mal Bewertungsfaktor Dosis- äquivalent- leistung 1 Sv/s Quotient: Dosis mal Bewertungsfaktor durch Bestrahlungszeit Dosis und Dosisleistung in biologischer Materie

8 StrahlungsartEnergie Reichweite in organischem Gewebe Röntgen- und γ Strahlung 1 (Definition) 20 keV6,4 cm 1 MeV65 cm -Strahlung1 20 keV10 μm 1 MeV7 mm Schnelle Neutronen 10 Langsame Neutronen 50,3 eV20cm -Strahlung205 MeV40 μm Bewertungsfaktor für unterschiedliche Strahlungsarten

9 Berufslebensdosis Die Summe der über alle Kalenderjahre ermittelten effektiven Dosen darf 400 mSv nicht überschreiten

10 Anmerkung zur Berufslebensdosis Wird von 100 Personen die Berufslebensdosis ausgeschöpft, dann erkranken im Mittel 2 von ihnen an durch die Strahlenbelastung ausgelöstem Krebs –Zum Vergleich: Von 100 Rauchern erkranken im Mittel 10 an Lungenkrebs Die Belastung durch natürliche Radioaktivität beträgt 2 bis 4 mSv pro Jahr

11 Nach mehreren Wochen und Monaten können so genannte periartikuläre Ossifikationen auftreten. Dabei handelt es sich um eine Neubildung von Knochen in der unmittelbaren Umgebung des neuen Hüftgelenkes. Je nach Ausmaß dieser Knochenneubildung können erneut Schmerzen sowie Bewegungseinschränkungen auftreten. Zur Vorbeugung periartikulärer Ossifikationen hat sich die einmalige Bestrahlung der Hüftgelenksregion mit Hilfe ionisierender Strahlung, meist mit Hilfe eines Linearbeschleunigers, mit einer Dosis von 7 Gy bewährt. Diese prophylaktische Bestrahlung kann sowohl unmittelbar vor der Operation (am besten innerhalb von 4 Stunden vor der Operation, etwas ungünstiger innerhalb von 24 Stunden vor der Operation) oder bis zu 72 Stunden nach der Operation durchgeführt werden. ….. Durch die prophylaktische Bestrahlung kann das Risiko für die Bildung periartikulärer Ossifikationen teilweise von 80 % auf ca. 10 % reduziert werden! Zitat aus ww.de/enzyklopaedie/diagnosen_therapien/hueftgelenk.htmlhttp://www.m- ww.de/enzyklopaedie/diagnosen_therapien/hueftgelenk.html Beispiel für die Strahlendosis bei einer therapeutischen Anwendung: Bestrahlung zur Vermeidung von unerwünschter Knochenbildung nach Hüftgelenksoperationen

12 Grenzwerte in mSv/Jahr Einheit in dieser Tabelle: 1 mSv/Jahr Belastungs- Kategorie Unbelastet, Public Belastete Organe, Gewebe AB Ganzkörper 2061 Hand, Unterarme, Füße, Knöchel Augenlinse Und: Die Summe der über alle Kalenderjahre ermittelten effektiven Dosen darf 400 mSv nicht überschreiten

13 Grenzwerte in μSv/h Einheit in dieser Tabelle: 1 μSv/h Belastungs- Kategorie Unbelastet, Public Belastete Organe, Gewebe AB Ganzkörper 1240,6 Hand, Unterarme, Füße, Knöchel Augenlinse Errechnet aus der zulässigen Dosis pro Jahr bei 200 Arbeitstagen und 8 h täglicher Arbeitszeit

14 Grenzwerte am Forschungsreaktor ILL

15 Dosisleistung in der Nutzstrahlung Höchste Dosisleistung?

16 Dosisleistung in der Nutzstrahlung nach Anwendung spezifischen Filtern

17 Transmission von 2,5 (3,0) mm Aluminium in Abhängigkeit von der Energie der Röntgenstrahlung

18 Transmission von 0,4 mm Beryllium in Abhängigkeit von der Energie der Röntgenstrahlung

19 Transmission von Al mm Stärke, Energie keV 10 mm 5 mm 1 mm 0.1 mm

20 Transmission von Pb mm Stärke, Energie keV

21 Zusammenfassung Strahlenbelastung von ca. 1 mSv/Jahr ist Teil unserer natürlichen Umwelt Zusätzliche Belastung ist zu vermeiden –Jedes energiereiche Strahlungsquant kann biologisch wirksam sein und Mutationen auslösen Überwachung der Dosisleistung am Arbeitsplatz ist die wichtigste Maßnahme –Optimal: Instrumente mit akustischem Signal bei Auftreffen eines Strahlungs-Quants Äußerste Vorsicht beim Umgang mit Feinstruktur Röntgenanlagen, denn die Röntgenstrahlung wird ungefiltert verwendet

22 Warnung! Die Strahlung aus Feinstrukturröhren ist zur Durchleuchtung biologischer Objekte völlig ungeeignet Die harte Komponente > 30 keV führt zwar zur Abbildung, in der Zeit der Aufnahme verbrennt aber die weiche, intensitätsreiche charakteristische Strahlung ( 8keV) die oberen Gewebeschichten in - unter Umständen - irreparabler Weise


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