Strahlenschutz - IRS
Strahlenschutz - IRS
Strahlenschutz - IRS
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Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
<strong>IRS</strong>- Institut für<br />
Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Willkommen im<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Ein Institut der Fakultät für Mathematik und Physik<br />
Dosimetrie der<br />
externen & internen<br />
Exposition<br />
Ausbildung der<br />
Beschäftigten und<br />
Information der<br />
Öffentlichkeit<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Prof. Dr. Clemens Walther<br />
<strong>Strahlenschutz</strong><br />
Quantifizierung<br />
von Risiken<br />
Festlegung<br />
von Expositions-<br />
Grenzwerten und<br />
<strong>Strahlenschutz</strong>-<br />
Standards<br />
Organisation von<br />
Maßnahmen und<br />
Kontrollsystemen für<br />
den sicheren<br />
Umgang<br />
Page 2<br />
1
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Dosimetrie der<br />
externen & internen<br />
Exposition<br />
Ausbildung der<br />
Beschäftigten und<br />
Information der<br />
Öffentlichkeit<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Quantifizierung<br />
von Risiken<br />
Begrenzung der<br />
Exposition und des<br />
Risikos so niedrig wie<br />
in sinnvoller Weise<br />
möglich<br />
<strong>IRS</strong><br />
Öffentlichkeitsarbeit<br />
Informationsveranstaltungen<br />
Individuelle Beratung<br />
Verbandsarbeit<br />
Dienstleistungen:<br />
<strong>Strahlenschutz</strong>-Messungen<br />
Spuren und Radioanalytik<br />
Consulting audits<br />
Begutachtug:<br />
<strong>Strahlenschutz</strong>organisation<br />
Radiologische Konsequenzen<br />
Radioökologisches<br />
Assessment<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Festlegung<br />
von Expositions-<br />
Grenzwerten und<br />
<strong>Strahlenschutz</strong>-<br />
Standards<br />
Organisation von<br />
Maßnahmen und<br />
Kontrollsystemen für<br />
den sicheren<br />
Umgang<br />
Weiterbildung<br />
Kurse zur Vermittlung<br />
der Fachkunde nach<br />
StrSchV und RöV<br />
Page 3<br />
Lehre:<br />
<strong>Strahlenschutz</strong>physik<br />
für Physiker und Chemiker<br />
(und weitere Studiengänge<br />
der Fakultäten MaPhy / NaWi)<br />
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Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Was ist Radioökologie ?<br />
� Detektion von Strahlung / Radionukliden in der Umwelt<br />
� Beurteilung von Gefahr für den Menschen<br />
� Natürliche Strahlung:<br />
Kosmische Strahlung<br />
Wie entstand Radioökologie?<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Sie entstand in der Folge der Kontamination der Umwelt mit Radionukliden<br />
aus dem globalen Fallout der oberirdischen Kernwaffenexplosionen.<br />
Sorge um die zu erwartenden Strahlenexpositionen und die damit<br />
verbundenen Gefährdungen von Mensch und Umwelt gaben der<br />
Radioökologie einen hohen Stellenwert.<br />
16.07.1945 Besuch Schillerschule, 05:29 30.11.2012 Trinity | Clemens Walther Site<br />
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3
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Hiroshima 6. August 1945<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther Nagasaki, 09. August 1945<br />
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4
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Mike Test<br />
November 1, 1952; 10,4 Mt TNT<br />
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Wege der Radionuklide in der Umwelt<br />
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C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
UNSCEAR 2011<br />
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5
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Wie könnten Radionuklide von einem Endlager<br />
zum Menschen kommen ?<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
GRS-247 (2008)<br />
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6
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Natürliche Strahlung:<br />
Der Mensch im<br />
kosmischen und<br />
terrestrischen<br />
Strahlungsfeld<br />
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Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Testfrage<br />
1<br />
Habt Ihr gut geschlafen ?<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Ja � � Nein<br />
SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
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Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
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C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
W.C. Röntgen<br />
entdeckte am<br />
8.11.1895 die nach<br />
ihm benannten<br />
Strahlen und erhielt<br />
1901 den ersten<br />
Nobelpreis für<br />
Physik.<br />
Die Hand des Anatomen<br />
Geheimrat von Kolliker<br />
in Würzburg, aufgenommen<br />
am 23.01.1896 von W.C. Röntgen<br />
(1845 – 1923)<br />
Wer entdeckte die Radioaktivität ?<br />
� A Marie Curie<br />
� B Fritz Strassmann<br />
� C Otto Hahn<br />
� D Henry Becquerel<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
Page 15<br />
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8
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
� Was ist 10 -6 ?<br />
� A 0.001<br />
� B 0.000 01<br />
� C 0.000 001<br />
� D 0.000 000 1<br />
Entdeckung der Radioaktivität<br />
1896 durch Henry Becquerel<br />
Die Welt der Atome: Einheiten<br />
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C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
Page 17<br />
Page 19<br />
9
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
� Wie groß ist ein Atom ??<br />
� A 10 -5 m: 0.000 01 m<br />
� B 10 -7 m: 0.000 000 1 m<br />
Die Welt der Atome: Atom<br />
� C 10 -9 m: 0.000 000 001 m<br />
� D 10 -10 m: 0.000 000 000 1 m<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
Die Welt der Atome: Atom<br />
� Woraus besteht ein Atomkern?<br />
� A Protonen und Neutronen<br />
� B Neutronen und Elektronen<br />
� C Protonen und Elektronen<br />
� D Neutronen und Myonen<br />
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SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
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10
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Ein Atomkern besteht aus Neutronen und<br />
Protonen<br />
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� Wie groß ist ein Atomkern ??<br />
� A 10 -11 m<br />
� B 10 -13 m<br />
� C 10 -14 m<br />
� D 10 -15 m<br />
Die Welt der Atome: Atomkern<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
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11
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Aufbau der Atome<br />
Größenverhältnisse im Atom<br />
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C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
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Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Aufbau der Atome<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Quelle: Informationskreis Kernenergie<br />
Man schreibt allgemein: Also z.B für Helium:<br />
Massenzahl<br />
A<br />
Element = X<br />
Kernladungszahl<br />
Z<br />
4<br />
He 2<br />
226<br />
88 Ra<br />
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a-Zerfall<br />
4<br />
2 He<br />
222<br />
Rn +<br />
86<br />
Page 26<br />
Quelle: Informationskreis Kernenergie<br />
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Einführung<br />
http://25.media.tumblr.com<br />
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241<br />
95 Am146<br />
237<br />
93Np144 Alpha Zerfall<br />
C.Walther<br />
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a Zerfall in der Nebelkammer<br />
http://chambrebrouillard.wifeo.com/alpha.php<br />
Alpha Strahler: Americium<br />
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Georg Gamow<br />
http://de.wikipedia.org<br />
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Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Alpha Strahlung<br />
� Hat eine geringe Eindringtiefe:<br />
� In Luft ~ cm<br />
� In Wasser oder Gewebe 0.02 – 0.05 mm<br />
� Lässt sich gut abschirmen<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
� Wird schon in der obersten Hautschicht absorbiert<br />
� Gefahr hauptsächlich bei Eindringen in den Körper<br />
� Was ist ein alpha Teilchen?<br />
� A Elektron<br />
� B 4 He Kern<br />
� C Neutron<br />
� D Proton<br />
Zur persönlichen Kontrolle<br />
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SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
Page 30<br />
Page 31<br />
15
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
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90<br />
38Sr52 90<br />
39 51 Y<br />
137<br />
55 Cs<br />
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b-Zerfall<br />
137<br />
Ba + e -<br />
56<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Quelle: Informationskreis Kernenergie<br />
+ n- e<br />
Beta Strahler: Strontium<br />
Quelle<br />
Page 32<br />
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16
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Beta Strahlung<br />
� Hat eine größere Eindringtiefe als alpha<br />
� In Luft einige Meter<br />
� In Wasser oder Gewebe einige Zentimeter<br />
� Lässt sich mit Alu oder Eisen abschirmen<br />
� Dringt in die äußeren Körperschichten ein<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
� Gefahr sowohl bei äußerer Einwirkung als auch bei<br />
Inkorporation<br />
� Läßt sich im Magnetfeld ablenken<br />
� Was ist ein beta Teilchen?<br />
� A Elektron<br />
� B 4 He Kern<br />
� C Neutron<br />
� D Proton<br />
Zur persönlichen Kontrolle<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
Page 34<br />
Page 35<br />
17
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
g-Zerfall<br />
137m<br />
56 Ba<br />
Besuch Zukunftstag Schillerschule, 26.4.2012 30.11.2012 | Prof. Dr. | Clemens Clemens Walther, Walther Institut für Radioökologie<br />
und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Quelle: Informationskreis Kernenergie<br />
137<br />
Ba + g<br />
56<br />
Gamma Strahler Co-60 -> Ni-60<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
wanda<br />
Page 36<br />
Page 37<br />
18
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
241<br />
95 Am146<br />
Gamma Strahler Cs-137 -> Ba 137<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Decay of Am 241<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
wanda<br />
Page 38<br />
Page 39<br />
19
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
� Dringt sehr weit ein (Reichweite im Prinzip unendlich)<br />
� Exponentielle Schwächung in Materie<br />
� Sehr stark abhängig von Energie und Material<br />
� Lässt sich mit Blei abschirmenn (Energieabhängig!)<br />
� Durchdringt den Körper<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Gamma Strahlung<br />
� Gefahr sowohl bei äußerer Einwirkung als auch bei<br />
Inkorporation<br />
� Was ist ein gamma Teilchen?<br />
� A Elektron<br />
� B Photon<br />
� C Neutron<br />
� D Proton<br />
Zur persönlichen Kontrolle<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
Page 40<br />
Page 41<br />
20
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Aktivität =<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Definition von Aktivität<br />
Anzahl der Kernprozesse<br />
Zeit<br />
SI-Einheit: Becquerel 1 Bq = 1 Kernprozess/Sekunde<br />
1 kBq = 1.000 Bq 1 MBq = 1.000.000 Bq<br />
T ½ = Halbwertszeit<br />
Quelle: Informationskreis Kernenergie<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Die Halbwertszeit …<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
… ist die Zeit, nach der jeweils die Aktivität<br />
um die Hälfte abgenommen hat.<br />
Sie unterscheidet sich von Radionuklid zu<br />
Radionuklid.<br />
Page 42<br />
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21
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Aktivitäten als Funktion der Zeit<br />
Co-60 (T = 5,27 a) und Cs-137 (T = 30 a)<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Plutonium und<br />
minore Actiniden<br />
(MA = Np, Am,<br />
Cm) dominieren<br />
Radiotoxizität<br />
radiotoxicity [Sv/t HM ]<br />
10 9<br />
10 8<br />
10 7<br />
10 6<br />
10 5<br />
10 4<br />
10 3<br />
10 2<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
„Giftigkeit“ des Abfalls<br />
(Radiotoxizität)<br />
1t HM, 4.2% 235 U, PWR, 50GWd/t<br />
Safety Case > 100.000a<br />
Geologische Zeitskalen<br />
total<br />
Pu<br />
MA<br />
FP<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
nat. U<br />
Page 44<br />
no separation<br />
99.9% U + Pu<br />
99.9% U + Pu + MA<br />
101 102 103 104 105 106 10<br />
time after discharge [a]<br />
1 102 103 104 105 106 25000 a<br />
Zeit /a<br />
T 1/2 Pu-239<br />
Today<br />
5000 a<br />
10000 a<br />
15000 a<br />
20000 a<br />
330a 16,000a 170,000a<br />
Page 45<br />
10 9<br />
10 8<br />
10 7<br />
10 6<br />
10 5<br />
10 4<br />
10 3<br />
10 2<br />
radiotoxicity [Sv/t HM ]<br />
22
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Künstliche Radioaktivität<br />
Künstliche Radioaktivität<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Page 48<br />
Page 49<br />
23
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Künstliche Radioaktivität<br />
Radon<br />
Januskopf Strahlung<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Page 50<br />
Page 51<br />
24
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Unsachlichkeit<br />
Januskopf Strahlung<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
� Radioaktive Stoffe ver-<br />
halten sich „normal“ … … sind aber gefährlich<br />
Page 52<br />
� Radioaktivität kann man<br />
sehr sensitiv messen … … aber nicht wahrnehmen<br />
� Das Krebsrisiko durch<br />
Strahlung ist gering …<br />
Dank an Gerhard Frank (KIT)<br />
Januskopf Strahlung<br />
… doch kann es<br />
jeden treffen<br />
führt zu Polarisierung<br />
Page 53<br />
25
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Polarisierung<br />
Januskopf Strahlung<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
� Radioaktivität ist<br />
gefährlich … … aber nicht mystisch<br />
� Strahlung kann man<br />
nicht wahrnehmen … … aber gut messen<br />
� Strahlung kann Krebs<br />
verursachen …<br />
Dank an Gerhard Frank (KIT)<br />
… sie kann‘s aber<br />
auch lassen<br />
Schädigungen durch ionisierende Strahlung<br />
führt zu Unsachlichkeit<br />
Deutsche Medicinische Wochenschrift, 9. Juli 1896:<br />
„Es dürfte noch nicht allgemein bekannt sein, dass die so viel<br />
besprochenen X-Strahlen die Eigenschaft besitzen, ähnlich den<br />
Sonnenstrahlen, die Haut zu verbrennen."<br />
1902 wurde der erste tödliche Strahlen-Krebs bei einem Röntgenologen<br />
aus England beschrieben<br />
1927 veröffentlichte Hermann J. Muller seine Befunde über genetische<br />
Veränderungen durch Röntgenstrahlung, die er bei Experimenten an der<br />
Fruchtfliege gewonnen hatte.<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Page 54<br />
Page 55<br />
26
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Röntgenuntersuchung Besuch Schillerschule, 30.11.2012 1906 | Clemens Walther<br />
Energiedosis =<br />
D =<br />
D W<br />
D m<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Energiedosis<br />
Energiedosis<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
auf die Materie übertragene Energie<br />
Masse der bestrahlten Materie<br />
SI-Einheit : Gray (Gy)<br />
1 Gy = 1<br />
1 Gy = 1000 mGy 1 mGy = 1000 mGy<br />
J<br />
kg<br />
Page 56<br />
Page 58<br />
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Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Strahlentreffer<br />
DNS<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Chromosomenschäden<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Einzelstrangbruch, typisch<br />
für locker ionisierende<br />
Strahlung<br />
(Röntgen-, g-Photonen)<br />
Doppelstrangbruch, typisch<br />
für dicht ionisierende<br />
Strahlung,<br />
z.B. a-Strahlung<br />
Interaction of a-Particles with Matter<br />
Vergleich von a,b,g<br />
Elearning: http://userpage.chemie.fu-berlin.de/<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Page 59<br />
Page 60<br />
28
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
sDa Znetun fh Sahlenschz ud Rdaölogei<br />
(SB) reD Lhnis Anifeität wr en inichung<br />
dre kulatat für<br />
Mathematik und Physik. Das ZSR wurde<br />
am 1: Januar 1994 gegründet durch die<br />
Zusammenlegung der Zentraleinrichtung<br />
ür <strong>Strahlenschutz</strong> (ZFS) der Universität<br />
Hannover mit dem Niedersächsischen<br />
Institut für Radioökologie (NIR). Da die<br />
Vorgängerinstitute schon Ende der 50er<br />
Jahre gegründet Wurden, kann das ZSR<br />
auf 50jährige Erfahrung in<br />
<strong>Strahlenschutz</strong> und Radioökologie<br />
zurückgreifen.<br />
Besuch Schillerschule, 30.11.2012 | Clemens Walther<br />
Schädigungsdichte<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Unterschiedliche „dicht verteilt“ Lesbarkeit trotz gleicher Anzahl „locker von Rechtschreibfehlern verteilt“ pro Text<br />
Strahlungs-Wichtungsfaktor w R<br />
Das Zentrum vür Stralenshutz und<br />
Radioökologi (ZSR) Der Leibnez Universität<br />
war eine Einrichtugn der Fakultät für<br />
Matematik unt Physik. das ZSR wude am<br />
1. Janur 1994<br />
gegründed durch dei Zusamenlegugn der<br />
Zentraleinrichtigung für <strong>Strahlenschutz</strong><br />
(ZFS) der Universität Hannovre mit den<br />
Niedersächsishen Insitut für Radioökoloige<br />
(NIR). Da die Vorgägerinstitute schon Ende<br />
der 50er Jarhe gegrünet Wurden, kann das<br />
ZSR auf 50järige Erfahung in<br />
Strahlenschuts und Radioökologie<br />
zurückgriefen.<br />
Photonen, Elektronen, Myonen 1<br />
Neutronen<br />
< 10 keV 5<br />
10 keV bis 100 keV 10<br />
> 100 keV bis 2 MeV 20<br />
> 2 MeV bis 20 MeV 10<br />
> 20 MeV 5<br />
Protonen außer Rückstoßprotonen,<br />
Energie > 2 MeV 5<br />
Alphateilchen, Spaltfragmente,<br />
schwere Kerne 20<br />
Der Strahlungswichtungsfaktor hat die Dimension 1<br />
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29
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
D<br />
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H 1<br />
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C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Organdosis: H = w R D<br />
D : Gewebe-Energiedosis<br />
wR : Strahlungs-Wichtungsfaktor<br />
Einheit: Sievert (Sv)<br />
Effektive Dosis<br />
H 3<br />
H 2<br />
E = effektive Dosis [Sv]<br />
Page 63<br />
E = w1 H1 + w2 H2 + w3 H3 + ... =S wT HT Rs = rs E<br />
Rs Wahrscheinlichkeit, dass irgendwo im Organismus eine<br />
stochastische Strahlenwirkung auftritt.<br />
rs Strahlenrisiko-Koeffizient<br />
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30
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
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Strahlendosis<br />
.<br />
H � t = H<br />
Dosisleistung � Aufenthaltszeit = Dosis<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
(mSv/h) (h) (mSv)<br />
Geschwindigkeit � Fahrzeit = Wegstrecke<br />
(km/h) (h) (km)<br />
Ortsdosisleistung (ODL)<br />
Einheiten:<br />
1 mSv pro Stunde = 1 mSv/h = 0,001 Sv pro Stunde<br />
1 mSv pro Stunde = 1 mSv/h = 0,000001 Sv pro Stunde<br />
Normal in Deutschland:<br />
Gamma: 0,08 mSv/h – 0,3 mSv/h<br />
Total: ca 2 mSv/a<br />
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Dosisleistung bei Flugreisen<br />
(Nordatlantik):<br />
6 mSv/h<br />
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31
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Deterministische Strahlenwirkungen<br />
Deterministische<br />
(nicht-zufällige)<br />
Strahlen-<br />
wirkungen sind<br />
Gewebeschäden.<br />
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1<br />
0,5<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Schweregrad des Schadens<br />
Schwelle<br />
250 mSv<br />
LD 50<br />
4000 mSv<br />
Dosis<br />
tödlich:<br />
8000 mSv<br />
Der Schweregrad der Wirkung ist von der Dosis abhängig.<br />
Überschreitet die Dosis einen Schwellenwert, entsteht mit Bestimmtheit<br />
ein Schaden. (z.B. Hautrötung, Haarausfall, Linsentrübung)<br />
Stochastische Strahlenwirkungen<br />
Stochastische<br />
(zufällige)<br />
Strahlenwirkungen<br />
sind biologische<br />
Wirkungen, bei denen<br />
die<br />
Wahrscheinlichkeit<br />
des Auftretens eine<br />
Funktion der Dosis ist,<br />
ohne dass ein<br />
Schwellenwert der<br />
Dosis angegeben<br />
werden kann.<br />
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Eintrittswahrscheinlichkeit des Schadens<br />
Keine Dosisschwelle !<br />
Stochastische<br />
Schäden:<br />
Krebs,<br />
Leukämie,<br />
Erbschäden<br />
spontane Krebsfälle<br />
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0 1,0 2,0 Dosis<br />
in Sv<br />
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Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
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Expositionspfade<br />
Relevante Radionuklide : I-131, Cs-137, Cs-134, Sr-90, Pu, …<br />
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War‘s interessant?<br />
C.Walther<br />
Institut für Radioökologie und <strong>Strahlenschutz</strong><br />
Akashi, 2011<br />
Ja � � Nein<br />
SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
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Page 70<br />
33
Schillerschule , 30.11.12<br />
Einführung<br />
Kommt Ihr nach der Pause wieder?<br />
Ja � � Nein<br />
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C.Walther<br />
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SMART Response Question<br />
To set the properties right click and select<br />
SMART Response Question Object->Properties...<br />
Pause !<br />
Page 71<br />
Page 72<br />
34
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