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allgemeine Strahlenschutzunterweisung
Strahlenschutzunterweisung Praktikum
Inhalt
Grundlagen
•Strahlung
•Aktivität
•Dosis
Strahlenexpositionen
•externe Bestrahlungen
•Inkorporation
•Deterministische Schäden
•Stochastische Schäden
Schutzmaßnahmen
•Strahlenschutzbereiche
•ALARA, Abstandsquadratgesetz
•Abschirmungen
allgemeine Strahlenschutzunterweisung
Strahlung "Transport von Energie"
n
Masse
Energ
ie
ElektronPositron
keV – MeV
Neutron
0.025eV...GeV
Heliumkern
4...6 MeV
g
11
12
13
14
15
16
17
18
f / Hz
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
/ m
10
1010
910
810
10
10
10
10
10
10
10
-1010
-1110
-1210
10
-210
-1
0
10
10
10
10
10
10
10
10
1910
2010
2110
“HR3” 89.3 MHz
Haushalts-mikrowelle 2.45 GHz
Röntgenröhre (150 keV)
60Co (1.3 MeV Quant)g
sichtbares LichtUltraviolett-Bereich
Infrarot
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Strahlenarten im F.-Praktikum
_________________________________________________________
____________________________________________________
Strahlenart Versuch
,g-Strahlung g-Spektroskopie
Comptoneffekt
Koinzidenzmethoden
Aktivierungsanalyse*
Höhenstrahlung
Neutronen Aktivierungsanalyse*
Alle Versuche im Physikalischen Institut (Erwin-Rommel-Str. 1)
Raum 238
* Raum 133
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Aktivität
Die Aktivität ist ein Maß für die Menge einer radioaktiven Substanz
Sie gibt an, wie viele
Atomkerne dieser
Substanz pro Sekunde
zerfallen.
Einheit:
1 Becquerel, 1 Bq
1 s-1
keine geeignete Angabe
für ein Gefahrenpotential0 200 400 600 800 1000
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Zeit in Sekunden
Masse in Gramm
15O4.0 10 Teilchen
22
2.3 10 Bq20
1.4 10 Teilchen20
7.8 10 Bq17
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Dosisbegriffe
Energiedosis DE
•"physikalische Dosis" DE = Energie pro Masse,
•Einheit 1 Gray, 1 Gy, 1 J/kg
Äquivalentdosis H
•Abschätzung eines Risikos
•Berücksichtigung unterschiedlicher Wirkung verschiedener
Strahlenarten auf den lebenden Organismus
•Energiedosis wird mit einem Wichtungsfaktor multipliziert
•Wichtungsfaktor hat keine Einheit
H = wR •DE
•Einheit: 1 Sievert, 1 Sv
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Effektive Dosis / Dosiswichtungsfaktoren
wRStrahlungsart
20Alphateilchen
20Schwerionen
10n, 10 keV < E < 100 keV
20n, 100 keV < E < 2 MeV
5Protonen E > 5 MeV
10n, 2 MeV < E < 20 MeV
5Neutronen, E < 10 keV
1Elektronen
1PhotonenwTGewebeart
0.12Darm
0.01Haut
0.12Lunge
0.05Schilddrüse
0.05Blase
0.12Knochenmark
0.05Brust
0.20Keimdrüsen
Effektive Dosis: Eeff = R,T wR • wT • DT,R
DT,R : mittlere Energiedosis im Organ oder Gewebe T durch externe Strahlungskomponente R
wT : Gewebe-Wichtungsfaktor für Organ oder Gewebe T wT= 1
wR : Strahlungs-Wichtungsfaktor für Strahlungungskomponente R
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Übersicht-Dosisbegriffe
Energiedosis
gibt die durch die Strahlung auf das
Gewebe übertragene Energie an
Äquivalentdosis
wichtet die Energiedosis unter der Berücksichtigung
der biologischen Wirksamkeit der Strahlenarten
Effektive Dosis
wichtet die Äquivalentdosis unter der Berücksichtigung
der Strahlenempflindlichkeit der Organe und Gewebe
Multiplikation mit dem
Strahlungs-Wichtungsfaktor
Multiplikation mit dem
Gewebe-
Wichtungsfaktor
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•beruflich nicht strahlenexponierte Personen: 1 mSv
•Praktikum wie beruflich nicht exponierte Personen: 1mSv
(typische Dosen 1-10 mSv)
•berufliche Strahlenexposition
•Kategorie A: 20 mSv ( jährliche Untersuchung, vor Antritt )
•Kategorie B: 6 mSv ( Untersuchung nur nach Behördenanordnung )
•Jugendliche: 1 mSv
•Schwangere: 1 mSv (ungeborenes Kind während der Schwangerschaft)
•Berufslebensdosis: 400 mSv
+ Jahresgrenzwerte für Organdosen bei einzelnen Personengruppen
Jahresgrenzwerte für die effektive Dosis:
allgemeine Strahlenschutzunterweisung15.01.2007Sebastian BachmannPhysikalisches Institut 12
Strahlenexposition in DeutschlandStrahlenexposition in Deutschland
mittlere Gesamtexposition
pro Jahr: 4,1 mSv
Medizin: 2,0 mSv
natürliche innereBestrahlung: 1,4 mSv
terrestrischeStrahlung:0,4 mSv
kosmische Strahlung:
0,3 mSv
kosmische Strahlung:
0,3 mSv
Industrie 0,01 mSv
Tschernobyl 0,01 mSv
Kernwaffentests 0,005 mSv
Flugreisen 0,005 mSv
Beruf 0,002 mSv
fossile Energieträger 0,002 mSv
Kernkraftwerke 0,001 mSv
Industrieprodukte 0,001 mSv
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ExpositionspfadeExpositionspfade
externe Strahlung
von außen
Einatmen (Inhalation)
Verschlucken (Ingestion)
über Wunden
Inkorporation
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VerhaltensregelnVerhaltensregeln
Schutz vor Inkorporation
beim Umgang mit radioaktiven Stoffen:
•nicht essen
•nicht trinken
•nicht rauchen
•nicht schminken
•Hände waschen
6.5.
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Strahlenexpositionen
Externe Bestrahlungen
•Natürliche Strahlungsquellen
•kosmische Strahlung ( g, e-, Neutronen, Mesonen, sek. Protonen )
•terrestrische Strahlung ( Zerfallsketten 232Th, 238U, 235U => Inhal. v. Radon , 40K )
•Künstliche Strahlungsquellen
•Röntgenstrahlung ( z.B. beim Arzt, Kavitäten, Klystrons )
•Gammastrahlung ( Gammaquelle, Aktivierungen )
•Beta Strahlung ( Betaquelle )
•Neutronenstrahlung ( Teilchenbeschleuniger, Neutronenquelle )
Überwachung im Praktikum mit
•direkt ablesbaren elektronischenPersonendosimetern
TLD Albedo Personendosimeter
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Strahlenschutzbereiche
Aufenthaltsdauer = 2000 Stunden pro
Jahr ( 50 Wochen * 40 Stunden / Woche )Keine Absperrungen überschreiten !
(Kette, Band, Warnschild)
Sperrbereich D > 3mSv/h
Kontrollbereich D > 6 mSv/2000h
Überwachungsbereich D > 1 mSv/2000h
Zaun
Betriebsgelände, nicht kontrollierter Bereich D < 1 mSv/2000h
außerbetrieblicher
Bereich:
D < 1mSv/8760h
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Kennzeichnung der Strahlenschutzbereiche
Strahlenschutzverordnung
Röntgenverordnung
Überwachungsbereich Kontrollbereich Sperrbereich
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Strahlenexpositionen III
Deterministische Schäden
•oberhalb eines Schwellwertes (250 mSv) tritt mit Sicherheit ein Schaden
auf
•Schwere des Schadens ist abhängig von der Dosis
•Dosisrate spielt eine große Rolle
Beispiele:
Veränderung der Haut (Verbrennung), Veränderungen des Blutbildes,
Übelkeit
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Strahlenexpositionen III
Deterministische Schäden
•oberhalb eines Schwellwertes (250 mSv) tritt mit Sicherheit ein Schaden
auf
•Schwere des Schadens ist abhängig von der Dosis
•Dosisrate spielt eine große Rolle
Beispiele:
Veränderung der Haut (Verbrennung), Veränderungen des Blutbildes,
Übelkeit
nach 3 Tagen nach 10 Tagen
192Ir-Präparat für 6h in hinterer Hosentasche (100Gy)
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Strahlenexpositionen IV
Stochastische Schäden
•Wahrscheinlichkeit für das
Auftreten eines Schadens ist abhängig von der Dosis
•kein Schwellwert
•Schwere des Schadens ist unabhängig von der Dosis
•Dosisrate spielt in der Regel keine Rolle
Beispiele:
Leukämie, Krebs, Erbschäden
stochastische Schäden sind auf Veränderung der Erbsubstanz in den Zellen zurückzuführen
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Schutzmaßnahmen
Grundsätze im Umgang mit ionisierenden Strahlen
•Unnötige Expositionen mit ionsierender Strahlung vermeiden
•ALARA Prinzip "As Low As Reasonably Achievable"
•Die drei A des Strahlenschutzes:
• Abstand halten
• Aufenthaltsdauer beschränken
• Abschirmung verwenden
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Abstandsquadrat Gesetz
•gilt nur für Punktquellen
(Ausdehnung der Quelle
ist klein gegenüber dem
Abstand zur Quelle)
•bei großer Ausdehnung:
Dosis ~ 1/Abstand
•gilt für alle Strahlenarten
Punktquelle
1/164 fach
1/93 fach
1/42 fach
1 fach1 fach
DosisAbstand
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Gretchenfrage: Abstand / Dauer
12
67
10
11
8
9 3
1
2
4
5
12
67
10
11
8
9 3
1
2
4
5
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Im Praktikum:
Einweisung durch Betreuer
Dosimeter tragen
Radioaktive Quellen nicht anfassen (Pinzette
benutzen!)
Dosiswert vor und nach Versuch eintragen (mit
Unterschrift)
Ausliegende Strahlenschutzanweisung lesen
Maßnahmen
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Strahlenschutzanweisung
•liegt aus bei:
• Praktikumsversuchen mit radioaktiver Strahlung
• enthält:
Verhaltensregeln im Umgang mit entsprechender Apparatur
Alamierungskette/plan (Telefonnummern, zuständige Personen)•Brandfall
•Unfall
Lesen und beachten
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!