Feuerwehr Rohrbach/Thüringen Strahlenschutz Grundlagen des Strahlenschutzes @Markus Voigt Ortsbrandmeister

Strahlenschutz Grundlagen des Atomaufbaus Größenverhältnis Hülle/Kern Ein Atom besteht aus einer negativ geladenen Hülle und einem positiv ge-ladenen Kern. Die primären Bausteine eines Atoms sind Größenverhältnis Hülle/Kern Gewichtsverhältnisse im Atomaufbau Protonen (+ el. Ladung) Neutronen Elektronen (- el. Ladung)

He 4 2 Strahlenschutz Grundlagen des Atomaufbaus Vereinfachter Aufbau und Nomenklatur (Bsp. Heliumatom) Massenzahl Gesamtzahl der Protonen und Neutronen 4 2 He Kernladungszahl Anzahl der Protonen, bestimmt das Element Symbol des chem. Elements Anzahl Protonen=Anzahl Elektronen, d.h. elektrische Neutralität. Ist das Atom elektrisch nicht neutral, handelt es sich um ein Ion.

Strahlenschutz Der radioaktive Zerfall Bestimmte Nuklide (Atomarten) haben im Kern ein Ungleichgewicht der bindenden Kräfte. Diese Nuklide streben einen energetisch günstigeren Zustand an. Dies geschieht unter Aussendung radioaktiver Strahlung.

Strahlenschutz Wechselwirkung von Strahlung mit Materie Radioaktive Strahlung a, b oder g-Strahlung trifft auf wird abgebremst, abgelenkt oder absorbiert Materie Je häufiger die Wechselwirkungen, desto geringer die Energie der Strahlung Die veränderte Atom-struktur kann sich negativ auf die Biogenetik aus-wirken : „Strahlenschäden“ Atomstruktur wird verändert durch Ionisation oder Anregung

Strahlenschutz Strahlenarten und ihre Eigenschaften a-Strahlung Durch die Größe sehr leicht abschirmbar Reichweite in Luft ca. 4-7cm Abschirmung durch Kleidung Papier Positiv geladen 2 Protonen 2 Elektronen Sehr energiereich (4-5 MeV), deswegen sehr gefährlich bei Inkorporation a-Strahlung Reichweite in Luft ca. 1-2m Abschirmung durch 4mm Aluminium negativ geladen 1 Elektron Energie ca. (0,3-3 MeV) b-Strahlung Schlecht abschirmbar Reichweite in Luft bis zu mehreren km Abschirmung durch Werkstoffe großer Dichte Wellen/Quanencharakter kaum Wechselwirkung Energie bis zu 10 Mio mal stärker als Licht g-Strahlung

Strahlenschutz Das Abstandsgesetz Das Abstandsgesetz für „isotrope“ Strahlenquellen

Die Halbwertsschichtdicke 4 mm Aluminium oder 15 Blatt Papier Strahlenschutz Abschirmung Die Halbwertsschichtdicke Abschirmungen a b g 1/1 1/2 1/4 1/8 1/16 1 Blatt Papier 103 mm Beton 4 mm Aluminium oder 15 Blatt Papier 231 mm Wasser oder 103 mm Beton 28 mm Stahl 14 mm Blei

Die Energiedosis [Gray] Die Äquivalentdosis [Sievert] Strahlenschutz Strahlendosimetrie und Einflußfaktoren Die Energiedosis [Gray] Der Zeitfaktor 1 kg Strahlenquelle (Energie 1Joule) Energiedosis = Strahlungsenergie Masse Die Äquivalentdosis [Sievert] Äquivalentdosis = Energiedosis x Q Q=1 für b- und g-Strahlung Q=20 für a-Strahlung „Es gilt, daß die Wirkung der Energiedosis geringer ist, je größer die zeitlichen Abstände der Teildosen ist!“

Strahlenschutz Die Äquivalentdosis/Dosisrichtwerte für Feuerwehren Ausbildung 5mS/Jahr Ein Alphateilchen führt in einer Zelle etwa 1000 mal mehr Wechselwirkungen aus als ein Betateilchen Schutz von Sachwerten 15mS/Jahr Dichtere Ionisation in einem kleinen Zellbereich ist viel schädlicher Gefahr für Personen 100mS/Einsatz Menschenleben 250mS/Leben Berücksichtigung dieser stärkeren Schädigung durch Qualitätsfaktor (20fach) Zum Vergleich Natürliche Strahlenbelastung 2,4mS/Jahr Grenzwert für beruflich strahlenexponierter Personen 50mS/Jahr b-Strahlung Energiedosis 1 Gy a-Strahlung Energiedosis 1 Gy Schwellendosis 250mS/einmal

Kreislaufschwäche, Schock, Durchfall Übelkeit und Erbrechen Strahlenschutz Strahlendosimetrie, Strahlenwirkung Ca. 7 Sievert Tödliche Dosis Sicherer Tod 5 Sievert Kreislaufschwäche, Schock, Durchfall Sterblichkeit 50% 3 Sievert Übelkeit Hautrötung Sterblichkeit 20% 0,5 Sievert Strahlenkater 1,5 Sievert Übelkeit und Erbrechen

Strahlenschutz Kontamination und Inkorporation Kontamination Verunreinigung von Oberflächen mit radioaktiven Stoffen Gefahr der Verschleppung und Gefährdung anderer Bereiche Strahlungsintensität besonders hoch, da geringer Abstand Aufnahme von radio-aktiven Stoffen in den Körper Durch Körperöff-nungen oder Atmung Verweilzeit im Körper kann sehr lange sein (Radiotoxizität bzw. biologische Halbwertzeit)

Strahlenschutz Kennzeichnungen Betriebliche Strahlenschutzbereiche Transporte Feuerwehr! Gefahrengruppe II Versandstücke Kategorie-I max. 0,005 mSv/h an Oberfläche Sperrbereich 3 mSv/h Versandstücke Kategorie-II max. 0,5 mSv/h an Oberfläche Kontrollbereich 15 mSv/a Betriebliche Überwachung 5 mSv/a Versandstücke Kategorie-II max. 2-10 mSv/h an Oberfläche Außerbetr. Überwachung 0,3 mSv/a

Strahlenschutz Schutzmaßnahmen und Einsatztaktik Inkorporation vermeiden! Kontamination vermeiden! Abstand halten! Aufenthaltsdauer begrenzen! Abschirmung ausnutzen! Jede unnötige Strahlen-exposition vermeiden! Absperrgrenze mind. 25m ! Gefahrengruppe I Keine besondere Schutzausrüstung notwendig Gefahrengruppe II Tätigkeiten nur unter Überwachung und Sonderausrüstung. Abweichung nur nach Absprache mit dem Strahlenschutzbeauftragten Gefahrengruppe III Wie unter II, jedoch muß hier ein Sachverständiger zur Verfügung stehen

Strahlenschutz Schutzmaßnahmen und Einsatztaktik