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NEUE ERKENNTNISSE ÜBER DIE BIOPHYSIKALISCHEN WIRKUNGEN NIEDRIGER STRAHLENDOSEN (SYWS) Prof. Dr. Martin Keilhacker Kapellengartenstr. 11 D-81247 München E-Mail: Martin.Keilhacker@SoftDesign.de Prof. Dr. Herwig G. Paretzke GSF-Institut für Strahlenschutz D-85764 Neuherberge E-Mail: paretzke@gsf.de EINFÜHRUNG: Das Symposium behandelt in sieben Vorträgen grundlegende und angewandte Aspekte der Strahlenwirkungen niedriger Dosen ionisierender Strahlung auf Menschen, Tiere und Pflanzen. Der erste Vortrag beschäftigt sich mit der optisch beobachteten DNS-Doppelstrangbruchreparatur in einzelnen Zellen als Funktion der Zahl der primär induzierten Brüche. Die nächsten drei Vorträge befassen sich mit Strahlenrisikoanalysen von epidemiologischen Datensätzen, nämlich denen der Atombombenüberlebenden von Hiroshima und Nagasaki, von Schilddrüsenkrebsopfern des Reaktorunfalls von Tschernobyl und von Menschen, die beruflich in Flugzeugen starker Höhenstrahlung ausgesetzt sind. In den nächsten beiden Vorträgen werden biophysikalische Analysen vorgestellt, die Abschätzungen der Strahlenwirkung auf die allgemeine Bevölkerung durch das ubiquitäre natürlich radioaktive Edelgas Radon und durch diagnostische Röntgenstrahlen betreffen. Der letzte Vortrag gibt einen Überblick über unsere Kenntnisse von den Wirkungen ionisierender Strahlung auf Pflanzen und Tiere, einem Thema, das in den letzten Jahren große forschungspolitische Bedeutung gewonnen hat. Abschließend wird dann in einer allgemeinen Diskussion Gelegenheit gegeben, die vortragenden Experten auch zu über diese Themen hinausgehenden Problemen der Wirkungen ionisierender Strahlen zu befragen. Hauptvorträge ÜBERSICHT DER HAUPTVORTRÄGE (Hörsal HS 129) SYWS 1.1 Di 14:00 (HS 129) Induktion und Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen nach niedrigen Strahlendosen, Markus Löbrich, Nicole Rief, Martin Kühne, Michael Uder, Kai Rothkamm SYWS 1.2 Di 14:30 (HS 129) Berücksichtigung der Strahlenqualität bei der Strahlenrisikoanalyse der Atombombenüberlebenden von Hiroshima und Nagasaki , W. Rühm, A. M. Kellerer, N. Walsh SYWS 1.3 Di 15:00 (HS 129) Schilddrüsenkrebs nach dem Tschernobyl-Unfall, Peter Jacob SYWS 1.4 Di 15:30 (HS 129) Epidemiologische Studien über Strahlenwirkungen kosmischer Strahlung, Maria Blettner SYWS 2.1 Di 16:30 (HS 129) Biophysikalische Modelle für das Lungenkrebsrisiko durch Radon, W.F. Heidenreich, H.G. Paretzke SYWS 2.2 Di 17:00 (HS 129) Strahlenexposition und Strahlenrisiko in der medizinsichen Diagnostik, Dieter Regulla, Gunnar Brix SYWS 2.3 Di 17:30 (HS 129) Wirkungen niedriger Strahlendosen auf Pflanzen und Tiere, Herwig G. Paretzke, Gerhard Pröhl 200
Fachsitzungen – Hauptvorträge – SYWS 1 Neue Erkenntnisse über die biophysikalischen Wirkungen niedriger Strahlendosen (SYWS) Zeit: Dienstag 14:00–16:00 Raum: HS 129 Hauptvortrag SYWS 1.1 Di 14:00 HS 129 Hauptvortrag SYWS 1.3 Di 15:00 HS 129 Induktion und Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen Schilddrüsenkrebs nach dem Tschernobyl-Unfall — nach niedrigen Strahlendosen — •Markus Löbrich, •Peter Jacob — GSF-Institut für Strahlenschutz, D- Nicole Rief, Martin Kühne, Michael Uder und 85764 Neuherberg Kai Rothkamm — Universität des Saarlandes, D-66421 In den im Jahre 1986 durch den Tschernobylunfall Homburg/Saar höher kontaminierten Gebieten Weißrusslands, Russlands Ionisierende Strahlung erzeugt ein breites Spektrum an und der Ukraine hat sich die Schilddrüsenkrebsinzidenz Erbgutschäden, wobei dem DNA-Doppelstrangbruch (DSB) seit 1990 stark erhöht. Basierend auf ca. 200 000 im eine besondere Bedeutung für die strahleninduzierte Krebs- Zeitraum Mai/Juni 1986 durchgeführten Messungen der entstehung zukommt. Seit kurzem ist es mit Hilfe eines im- 131I-Aktivität in der menschlichen Schilddrüse wurden die munfluoreszenzmikroskopischen Verfahrens möglich, einzel- durch den Unfall bedingten Schilddrüsendosen rekonstruiert. ne DSBs nach Einwirkung niedriger Strahlendosen nachzu- Für die Geburtsjahrgänge 1968 bis 1985 ist die Erhöhung weisen. Dazu findet ein Antikörper Verwendung, der spezi- der Schilddrüsenkrebsinzidenz eindeutig mit der Schildfisch an geschädigtes Chromatin bindet und nach Bestrahdrüsendosis korreliert. Im Zeitraum 1986 bis 2001 wurden lung punktförmige Fluoreszenzsignale erkennen lässt. Wir unter diesen Geburtsjahrgängen 1063 Schilddrüsenkrebsfälle konnten zeigen, dass das Auftreten und Verschwinden die- in Weißrussland und 1769 Fälle in der Ukraine gemeldet. ser Signale mit der Induktion und Reparatur von DSBs Eine Analyse der Fall- und Dosisdaten für die 35 einzelnen übereinstimmt. Es zeigte sich, dass die Zahl der induzierten Oblasts (Regierungsbezirke) und größeren Städten ergab, Brüche für einen Bereich zwischen 1 mGy und 100 Gy linear dass sich die spontane Schilddrüsenkrebsinzidenz aufgrund mit der Dosis ansteigt und selbst bei niedrigsten Strahlendo- des verbesserten Meldeverhaltens durch die Einführung spesen sehr präzise bestimmt werden kann, so dass mit diesem zieller Tschernobylregister und aufgrund der höheren Nach- Verfahren erstmalig ein zuverlässiges Werkzeug zur biologiweisrate durch die Einführung von Ultraschalluntersuchunschen Strahlendosimetrie für Dosen, wie sie in der radiologigen und durch das allgemeine Bewusstsein eines höheren schen Diagnostik und bei beruflich Strahlenexponierten auf- Schilddrüsenkrebsrisikos um einen Faktor 1,5-3,0 erhöht hat. treten, zur Verfügung steht. Basierend auf dieser Analyse wurde abgeschätzt, dass ca. zwei Drittel aller Fälle in Weißrussland und ein Drittel aller Fälle in der Ukraine direkt der Strahlenwirkung zuzuschreiben sind. Eine Analyse des Schilddrüsenkrebsrisikos in den 1120 Orten Weißrusslands und der Ukraine, in denen mehr als 10 Messungen der 131I-Aktivität in der menschlichen Schilddrüse durchgeführt wurden, ergab, dass das zusätzliche absolute Risiko unter Männern (Frauen) 2 (3) Fälle je 10 000 Personenjahre und Gy beträgt. Das Risiko steigt mit der Zeit nach der Exposition. Die Ergebnisse stimmen innerhalb der Unsicherheitsgrenzen mit Ergebnissen überein, die in früheren Studien des Schilddrüsenkrebsrisikos nach externen Expositionen von Kindern beobachtet wurden. Hauptvortrag SYWS 1.2 Di 14:30 HS 129 Berücksichtigung der Strahlenqualität bei der Strahlenrisikoanalyse der Atombombenüberlebenden von Hiroshima und Nagasaki — •W. Rühm, A. M. Kellerer und N. Walsh — Strahlenbiologisches Institut der Ludwigs-Maximilians-Universität, München Die Atombombenüberlebenden von Hiroshima und Nagasaki waren sowohl locker ionisierender Gammastrahlung als auch dicht ionisierender Neutronenstrahlung ausgesetzt. Kürzlich konnten die im Dosimetriesystem DS86 angenommenen Neutronendosen durch die Messung von neutroneninduzierten Radioisotopen in Proben aus Hiroshima (63Ni in Kupfer und 36Cl in Granit) bestätigt und Vermutungen, die Neutronendosen seien beträchtlich unterschätzt worden, widerlegt werden. Daraus zu schließen, der Beitrag der Neutronen zu den strahleninduzierten gesundheitlichen Spätfolgen sei gering - eine Annahme, die auch den aktuellsten Risikoschätzungen zu Grunde liegt - ist jedoch verfrüht. Es wird hier gezeigt, dass im Einklang mit der Bewertung der relativen biologischen Wirksamkeit von Neutronen durch die ICRP die Neutronenstrahlung insbesondere für oberflächennahe Organe einen beträchtlichen, bisher nicht ausreichend berücksichtigten Beitrag zu den beobachteten strahleninduzierten Spätfolgen liefert. 201 Hauptvortrag SYWS 1.4 Di 15:30 HS 129 Epidemiologische Studien über Strahlenwirkungen kosmischer Strahlung — •Maria Blettner — Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik, Johannes-Gutenberg-Universität, Mainz Airline pilots and flight engineers are exposed to ionizing radiation of cosmic origin and other occupational and lifestyle factors which may influence their health status and mortality. In a cohort study in nine European countries we studied the mortality of this occupational group. Cockpit crew cohorts were identified and followed-up in Denmark, Finland,
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Plenarvortrag PV I Mo 09:00 Aula Qu
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Sensoren im Hinblick auf die Auswah
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Hauptvorträge ATOMPHYSIK (A) Prof.
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Hauptvortrag A I Di 11:00 HS 133 Mu
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sagt eine Kohärenzlänge von ≈ 1
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und Energieeigenwerte semiklassisch
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ejects electrons via barrier supres
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KLL-DR schwerer wasserstoffartiger
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Die Einfachphotoionisation von Heli
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A 10.5 Di 15:30 HS 133 Charge radii
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werden die Elektronen nacheinander
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Laserpuls [4]. [1] C. J. Joachain,
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tion to Rydberg states (n = 40...
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A 16.6 Do 15:15 HS 133 Nondispersiv
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A 18.3 Do 17:00 HS 133 Mehrfachioni
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Hauptvortrag MS I Mo 11:00 HS 112 N
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Fachsitzungen - Kurzvorträge und P
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präsentiert. MS 3.4 Mo 17:15 HS 11
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addition, one can perform absolute
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MS 7.10 Do 14:00 Schellingstr. 3 Dy
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Hauptvorträge MOLEKÜLPHYSIK (MO)
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Hauptvortrag MO I Di 11:00 HS 332 S
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Fachsitzungen - Fach-, Kurzvorträg
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MO 3.6 Mo 12:15 HS 355 Jet-cooled n
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MO 5.4 Mo 14:45 HS 355 Identifying
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zu einer neuen Gleichgewichtskonfig
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MO 9 Photoelektronenspektroskopie Z
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Phys. Rev. A 61 (2000) 013808 MO 10
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leads to photoelectron distribution
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The latter was observed also for th
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MO 15.3 Di 17:00 HS 315 Zeitaufgel
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Wir haben eine mikroskopische Besch
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egion were obtained. To determine t
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MO 18.7 Do 18:00 HS 355 Temperature
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even faster which is discussed in t
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Hauptvorträge QUANTENOPTIK UND PHO
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Gez., G. Rempe 75
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Q 2.5 Mo 15:00 HS 101 Iterative Ver
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Q 6 Gruppenberichte Fallen und Küh
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the semiconductors quantum wells [2
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Q 11.2 Mo 16:45 HS 224 Robust and E
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Q 12.6 Mo 17:45 HS 225 Präzisions-
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Pathfinder Mission umgesetzt und um
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Q 17 Teilchenoptik Zeit: Dienstag 1
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geneous interacting gas [1] and pre
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te Messungen an synchron gepumpten
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three-dimensional imaging of sample
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Q 22 Poster Quanteninformation, -ko
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Q 22.15 Di 14:00 Schellingstr. 3 Si
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eveal polycrystalline growth of the
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Q 26 Ultrakurze Lichtimpulse: Erzeu
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Spinzustandes freigesetzt. Der Stre
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Q 30 Symposium Biophotonik (SYBP) Z
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de liegt. Wir berichten über die e
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optical field. We apply this result
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Reduktion des Amplitudenrauschens a
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In this case the atoms can be treat
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[3] D. Schrader et al., Appl. Phys
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using quantum state tomography. [1]
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Q 44 Gruppenberichte Quantengase Ze
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Es wurden Untersuchungen der Ablati
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such as Hawking radiation - while t
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Q 49.4 Fr 11:45 HS 223 Quantenkontr
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atom chip experiments and derive as
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Quantenrechnen mit Ionenketten in l
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