Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen - Universität Regensburg

7. Die natürliche
Strahlenexposition
des Menschen
durch
Neutronenquellen
Teil 8: Tätigkeit in fremden Anlagen
119
Der Mensch wird ständig mit Neutronen aus der
Neutronenkomponente der kosmische Strahlung bestrahlt.
Die kosmische Strahlung setzt sich im Wesentlichen aus
drei Komponenten zusammen, der solaren Strahlung, der
galaktischen Strahlung und der außergalaktischen
Strahlung. Diese Strahlung besteht aus hochenergetischen
Teilchen im Bereich von 10 bis 10000 MeV (in
Einzelfällen mit bis zu 4·10 15 MeV auch weit höher und
tritt vom Weltraum in die Atmosphäre ein. Man nennt sie
primäre kosmische Strahlung. Die Häufigkeit der Teilchen
der primären kosmischen Strahlung ist wie folgt verteilt:
85% Protonen
12,5% -Teilchen
1,5% schwere Kerne
1 % Elektronen
Bei der Wechselwirkung mit den Atomkernen in der Luft
kommt des zur Bildung von Protonen, Neutronen, Pionen
und Kaonen (sekundäre kosmische Strahlung). Diese
unterscheidet man in ionisierenden Anteil und nicht
ionisierender Anteil. Aus Kernreaktionen dieser Partikel
mit Kernen der in der Erdatmosphäre enthaltenen
Elemente entstehen eine Anzahl verschiedener
Reaktionsprodukte, im Wesentlichen 3 H, 7 Be, 10 Be, 14 C,
22 Na, 24 Na (kosmogene Radionuklide).
Die Neutronenflußdichte der Neutronen nimmt mit
zunehmender Höhe zu. In Meereshöhe betragen die
Neutronenflußdichten der sekundären kosmischen
Strahlung ca. 0,008 cm -2 s -1 .
Die jährlichen effektiven Äquivalentdosen durch die
Neutronenkomponente HN und durch die Komponente des
ionisierenden Anteils HI lassen sich als Funktion der Höhe
über Meeresniveau darstellen. Auf Meereshöhe, z =0 ist
HN(0) = 20 µSv
HI(0) = 240 µSv
Die jährlichen effektiven Äquivalentdosen sind in der
folgenden Abbildung dargestellt. Die gezeigten Kurven
hängen auch vom Breitengrad ab. Das Ausmaß der
Abhängigkeit ist in Meereshöhe vernachlässigbar und
kann in über 10 km Höhe den Faktor 2 ausmachen.