+ Rechtsgrundlagen Atomgesetz Strahlenschutz- Verordnung Röntgen- EURATOM-Vertrag (Grundnormen) 1957 (internationales Recht) 3.5.2000 Atomgesetz (nationales Recht) aktuelle EURATOM- Richtlinien: 96/29, 97/43 1.8.2001 Strahlenschutz- Verordnung 1.7.2002 / 30.4.2003 Röntgen- Verordnung Durchführungs-Richtlinien (BMU, BMWA) Empfehlungen der Strahlenschutz-Komission (SSK) DIN-Normen Bestimmungen der Berufsgenossenschaften ..... +

Grenzwerte Körperdosen „Bevölkerung“: E < 1 mSv/a (früher 5mSv bzw. 1.5 mSv) Augenlinse: 15mSv/a Haut: 50mSv Kategorie B (E > 1mSv möglich, ...): E = < 6mSv/a (früher 15mSv) Augenlinse: < 45mSv/a Haut: < 150mSv Kategorie A (E > 6mSv möglich ...): E = < 20mSv/a (früher 50mSv) Augenlinse: < 150mSv/a Haut, Hände, ...: < 500mSv .... Personen < 18a im KB: wie „Bevölkerung“ gebärfähige Frauen: Dosis an Gebärmutter < 2mSv/Mon. ungeborenes Kind: EKind < 1mSv (?!*) * Über das Verfahren, wie diese Messungen praktisch durchzuführen sind, gibt es bisher noch keine Bestimmungen!

Dosimetrische Größen Aktivität: ; 1 Bq = 1/s (1 Ci = 3.7·1010 Bq) Ionendosis: ; 1 C/kg (1 R = 2.58·10-4 C/kg) Energiedosis: (abh. v. Mat.) ; 1 Gy= 1J/kg (1 rad = 10-2 Gy) Äquivalentdosis: ; 1 Sv = 1J/kg (1 rem = 10-2Sv) Photonen 1 Elektronen 1 Neutronen E<10keV 5 10-100keV 10 0.1-2MeV 20 2-20MeV 10 >20MeV 5 Potonen E>2MeV 20 ICRP 60 (1991) StrlSchV, RöV: s. ICRU51(1993)

Strahlenexposition 0.30mSv kosmische Strahlung / Jahr 0.01mSv 3h Flug pro Jahr in 10km Höhe 0.30mSv kosmische Strahlung / Jahr 0.30mSv Inkorporation natürl. Rad. Stoffe / Jahr 0.40mSv terrestische Strahlung (D) / Jahr 1mSv Grenzwert für Bevölkerung / Jahr 1.4mSv Inhalation von Rn/Folgeprod. / Jahr (D) 1.5mSv mittlere med. Belastung pro Jahr (D) 2.4mSv mittlere natürl. Strahlung pro Jahr (D) 6mSv Grenzwert für Kat.B / Jahr 20mSv Grenzwert für Kat. A / Jahr 200mSv max. natürl. Strahlung pro Jahr im Monazitbezirk, Brasilien 250mSv erste klinisch erfassbare Strahlungseffekte (Schwelldosis) 1000mSv Strahlenkater 4000mSv Mortalitätsrate 50% ohne ärztl. Hilfe 7000mSv „tödlich“ ohne ärztl. Hilfe

a b g a-, b-, g- Strahlung Papier Plexiglas (+ Blei) Blei X-ray Blei Typ. Energie Reichweite in Luft Typ. Abschirmung Strahlungsart a 5 MeV 4 cm 1 Blatt Papier b 5 mm Plexiglas (+ Blei) 1 MeV 3 m g 10 cm Blei 1 MeV 700 m X-ray 2 mm Blei 10 keV 2 m

Natürliche Zerfallsreihen Thorium-Reihe „,Radium-Emanation“ Uran-Radium-Reihe Uran-Actinium-Reihe b-Zerfall: a-Zerfall:

Schutz vor ionisierender Strahlung Aktivität minimieren H A ~ A H Aufenthaltsdauer minimieren H t ~ t Abstand maximieren H H 1/r2 ~ r Abschirmung maximieren H Hg exp(-md) ~ g-Strahlung d Aufnahme (Inkorporation) verhindern HFolge HFolge AInkorp ~ AInkorp

deterministische / stochastische Strahlenschäden (1) äußere Bestrahlung Zelle Ionisation, Anregung von Atomen, Molekülen Peroxide „Radiolyse“ Veränderung v. Aminosäuren u. Enzymen DNA -Schäden innere Bestrahlung insbesondere bei sich teilenden Zellen: somatische Schäden genetische Schäden Zelltod deterministische / stochastische Strahlenschäden Schäden bei bestrahlter Person (Früh- Spätschäden) Tod des Organismus Schäden bei Nachkommen

Strahlenschäden (2) genetisch: somatisch: Schäden in Keimzellen: schädigen entstehendes Leben schädigen erst Nach- kommen somatisch: treten direkt am bestrahlten Organis- mus in Erscheinung deterministisch: Schweregrad hängt von der Dosis ab Schwellwert! z.B. Linsentrübung, Hautrötung stochastisch: Wahrscheinlichkeit/Risiko hängt von Dosis ab, nicht aber Schweregrad kein Schwellwert! z.B. Hautkrebs, Leukämie

Indirekte und direkte Wirkung der radioaktiven Strahlung Martignoni (1987)

Formen strahlenbedingter Chromosomenveränderungen Arbeitsgruppe Kinder und atomare Bedrohung (1988)

Natürliche Belastung des Menschen Direkte kosmische Strahlung direkte terrestische Strahlung: besonders langlebige Radionuklide aus den natürlichen Zerfallsreihen des Thoriums und Urans Innere Bestrahlung: Inhalation von Rn-222 Nahrungsaufnahme (K-40; langlebige Radionuklide aus den natürlichen Zerfallsreihen des Thoriums und Urans; C-14, H-3 durch Höhenstrahlung erzeugt)

Natürliche Strahlenexposition Mittlere externe Strahlenexposition in Bodennnähe im Freien, 2003 (direkte kosm. + terrest. Strahlung) Gesteinsart/ Bodenart Radionuklidgehalt in Bq/kg Trockenmasse Kalium-40 Thorium-232 Uran-238 Granit 1000 80 60 Basalt 250 10 Kalkstein 90 7 30 Sandstein 350 20 Tonschiefer 700 50 40 Grauerde 650 35 Schwarzerde 400 Bleicherde 150 Moorboden 100

Radonkonzentration (Rn-219,220,222) in Bodenluft 2003

Radon und Folgeprodukte

Innere natürliche Strahlenexposition des Menschen Radionuklid mit Massenzahl Ordnungszahl Z Aktivität in Bq Kalium 40 (K 40) 19 4200 Kohlenstoff 14 (C 14) 6 3800 Rubidium 87 (Rb 87) 37 650 Blei 210 (Pb 210), Wismut 210 (Bi 210), Polonium 210 (Po 210) 82, 83, 84 60 kurzlebige Radon-Zerfallsprodukte - 45 Tritium (H 3) 1 25 Berillium (Be 7) 4 Sonstige 10 Insgesamt: 8815

Individuelle Strahlenbelastung durch Anwendung in der Medizin -Röntgenuntersuchungen-

Strahlenschutz – Historisches 1895 Entdeckung der Röntgenstrahlen -Röntgen- 1896 Röntgenschädigung der Haut -Leppin- Entdeckung der Radioelemente -Curie- 1902 Hautkrebs als Folge der Röntgendermatitis -Frieben- 1911 Leukämie bei Radiologen und Chemikern International Comission on Radiological Protection (ICRP) Röntgenröhre Röntgendiagnostik anno 1905

Historische “Nutzung” von Radium (Ra-226: a,b,g-Strahler): z.B. Bemalen von Zifferblättern mittels Ra-haltiger Leuchtfarbe z.B. Zahncreme-„Veredelung“ mittel Ra