Materialsammlung zur internen Radiodekontamination von Personen

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1.2. Wege der Aufnahme und Exkretion Die Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) hat detaillierte Modelle der Aufnahme, Verteilung und Exkretion von Radionukliden im menschlichen Körper entwickelt, und zwar sowohl für Inhalation (ICRP Publikationen 66 und 71 [67, 70]) als auch für Ingestion (ICRP Publikationen 30, 56, 67, 69 und 72 [65, 66, 68, 69, 71], weiter entwickelt in ICRP Publikation 100 [72]). Diese Modelle bilden die Grundlage für die Abschätzung der von intern kontaminierten Personen absorbierten Folgedosen. 1.2.1. Inhalation Dieser Aufnahmepfad ist am bedeutendsten in der Frühphase eines Reaktorunfalls oder kurz nach der Explosion einer nuklearen bzw. radiologischen Waffe. Nach der Freisetzung von Radionukliden können diese als Gase oder Partikel in der Luft vorliegen, evtl. auch gebunden an nicht-radioaktive Aerosole: • in einer Staubwolke nach Feuer oder Explosionen • durch Aufwirbelung bereits deponierter Partikel • durch Verdunstung kontaminierter Flüssigkeiten Denkbar ist auch eine absichtliche Verteilung in der Raumluft, z. B. über Klimaanlagen. Die radioaktiven Stoffe geraten dann über Nase und Mundhöhle in die Lunge, Aerosole werden ungefähr zur Hälfte direkt wieder ausgeatmet. Ein geringerer Teil gelangt in der Folge von Inhalation immer in den Gastrointestinaltrakt (siehe auch Kap.1.2.2), dies kann entweder direkt bzw. nach Abhusten (Reizhusten nach Einatmen von Stäuben!) und anschließendem Verschlucken geschehen oder zeitversetzt durch den Transport von Teilchen über den Mukoziliarapparat (teilweise auch über Makrophagen) in den Rachenraum. Abbildung 1 zeigt die einzelnen Bereiche des Atemtrakts mit den Bezeichnungen der einzelnen Kompartimente, wie sie im „human respiratory tract“ – Modell der ICRP [67] verwendet werden. Die Verteilung des im Atemtrakt deponierten Materials hängt u. a. vom Durchmesser der eingeatmeten Partikel und der Atemrate des betreffenden Menschen ab. Nach dem ICRP – Modell wird beispielweise bei einem durchschnittlichen männlichen Erwachsenen aus der Bevölkerung etwa 14 % im vorderen Nasenraum (ET1) deponiert, 18 % im hinteren Nasen-/Rachenraum bis zum Kehlkopf (ET2), 1 % in der Luftröhre und den Bronchien (BB), 2 % in den Bronchiolen (bb) und 12 % in den Alveolen (Al), der Rest wird wieder ausgeatmet. Angenommen wurde dabei ein mittlerer Partikeldurchmesser (AMAD) von 1 µm. Die bei einem Menschen im Kontaminationsfall vorlie- 8
gende Größenverteilung kann von diesen Werten stark abweichen 1 , bei höherer Atemrate und größerem mittleren Partikeldurchmesser wird mehr im Nasen-/Rachenraum deponiert und weniger in den Alveolen, der Gesamtanteil des ausgeatmeten Materials ist dann kleiner. Teilchen mit einer Größe von mehr als etwa 10 µm gelangen nicht in die Alveolen. Bei Mundatmung ist die Deposition im vorderen Nasenraum minimal (evtl. kein Befund bei Nasenabstrichen!). Abbildung 1: Kompartimente des Atemtrakts (aus [67]) 1 Bei Arbeitern beispielsweise ergibt sich nach ICRP-Rechnung folgende Verteilung (AMAD = 5µm): 34 % (ET1), 40 % (ET2), 2 % (BB), 1 % (bb) und 5 % (Al) 9
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