EURATOM-Vertrag (Grundnormen) 1957(internationales Recht)

Atomgesetz(nationales Recht)

Strahlenschutz-Verordnung

Röntgen-Verordnung

aktuelle EURATOM-Richtlinien:96/29, 97/43

• Durchführungs-Richtlinien (BMU, BMWA)• Empfehlungen der Strahlenschutz-Komission (SSK)• DIN-Normen • Bestimmungen der Berufsgenossenschaften• .....

+

1.8.2001

1.7.2002 / 30.4.2003

3.5.2000

Rechtsgrundlagen

„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!

Grenzwerte Körperdosen

Aktivität: dt

dNA

Ionendosis: Luft

Luft

m

QJ

; 1 Bq = 1/s (1 Ci = 3.7·1010 Bq)

; 1 C/kg (1 R = 2.58·10-4 C/kg)

Energiedosis:(abh. v. Mat.) Mat

Mat

m

ED ; 1 Gy= 1J/kg

(1 rad = 10-2 Gy)

Äquivalentdosis: QDH Weich ; 1 Sv = 1J/kg (1 rem = 10-2Sv)

ICRP 60 (1991)

Photonen 1Elektronen 1Neutronen E<10keV 5 10-100keV 10 0.1-2MeV 20 2-20MeV 10 >20MeV 5Potonen E>2MeV 20

StrlSchV, RöV: s. ICRU51(1993)

Dosimetrische Größen

0.01mSv 3h Flug pro Jahr in 10km Höhe

0.30mSv kosmische Strahlung / Jahr

0.30mSv Inkorporation natürl. Rad. Stoffe / Jahr0.40mSv terrestische Strahlung (D) / Jahr

2.4mSv mittlere natürl. Strahlung pro Jahr (D)

1mSv Grenzwert für Bevölkerung / Jahr

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

1.4mSv Inhalation von Rn/Folgeprod. / Jahr (D)

1.5mSv mittlere med. Belastung pro Jahr (D)

Strahlenexposition

Typ. Energie

Reichweite in Luft

Typ. Abschirmung

Strahlungsart

5 MeV

1 MeV

X-ray

1 MeV

10 keV

4 cm

3 m

700 m

2 m

1 Blatt Papier

5 mm Plexiglas(+ Blei)

10 cmBlei

2 mmBlei

Strahlung

-Zerfall: -Zerfall:

Thorium-Reihe

Uran-Radium-Reihe

Uran-Actinium-Reihe

eYX AZ

AZ

011 HeYX A

ZAZ

42

42

„,Radium-Emanation“

Natürliche Zerfallsreihen

Aktivität minimieren

Aufenthaltsdauer minimieren

Abstand

maximieren

Abschirmungmaximieren

Aufnahme(Inkorporation) verhindern

H

HA

t

H A

H t

H 1/r2

H exp(-d)

HFolge AInkorp

~

~

~

~

~

HFolge

AInkorp

r

d

H-Strahlung

H

Schutz vor ionisierender Strahlung

äußere Bestrahlung

innere Bestrahlung

Ionisation, Anregungvon Atomen, Molekülen

Peroxide„Radiolyse“

Veränderungv. Aminosäurenu. Enzymen

DNA-Schäden

somatische Schäden

genetischeSchäden

Zelltod

Schäden beibestrahlter Person

(Früh- Spätschäden)

Schäden beiNachkommen

Tod desOrganismus

insbesondere bei sich teilenden Zellen:

Zelle

Strahlenschäden (1)

deterministische / stochastische Strahlenschäden

Strahlenschäden (2)

somatisch: treten direkt am bestrahlten Organis- mus in Erscheinung

genetisch: Schäden in Keimzellen: • schädigen entstehendes Leben • schädigen erst Nach- kommen

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 Wirkungder radioaktiven Strahlung

p +

e -

p +

e -

O

H

H

OH

1 nm

2 nm

Indirekte Wirkung

Strahlung

Strahlung

Sekundärelektron reagiert mit Wassermolekül und erzeugt OH-Radikal

Sekundärelektron reagiert mit DNS

Direkte Wirkung

e

Martignoni (1987)

Formen strahlenbedingter

Chromosomenveränderungen

Arbeitsgruppe Kinder und atomare Bedrohung (1988)

•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 Belastung des Menschen

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 10

Kalkstein 90 7 30

Sandstein 350 10 20

Tonschiefer 700 50 40

Grauerde 650 50 35

Schwarzerde 400 40 20

Bleicherde 150 10 7

Moorboden 100 7 7

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 25

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 Chemikern1928 International Comission on Radiological Protection (ICRP)

Röntgenröhre

Röntgendiagnostik anno 1905

Historische “Nutzung” von Radium

(Ra-226: -Strahler):

z.B. Bemalen von Zifferblättern mittels Ra-haltiger Leuchtfarbe

z.B. Zahncreme-„Veredelung“ mittel Ra