Grundzüge des praktischen Strahlenschutzes

1 Einleitung

2 Aufbau der Materie

3 Strahlungsarten

3.1 Materiestrahlung

3.2 Wellenstrahlung

3.3 Eigenschaften der Strahlung

4 Strahlungsquellen

4.1 Radioaktive Stoffe

4.1.1 Aktivität

4.1.2 Kernprozesse

4.1.3 Halbwertzeit

4.1.4 Natürliche und künstliche Radioaktivität

4.1.5 Aktivitäten bei Umwandlungsreihen

4.1.6 Kenngrößen radioaktiver Stoffe

4.1.7 Radioaktive Quellen

4.2 Strahlungsgeneratoren

4.2.1 Röntgenröhre

4.2.2 Teilchenbeschleuniger

4.2.2.1 Gleichspannungsfeld-Beschleuniger

4.2.2.2 Wechselspannungsfeld-Linearbeschleuniger

4.2.2.3 Ringbeschleuniger mit konstantem Magnetfeld

4.2.2.4 Ringbeschleuniger mit veränderlichem Magnetfeld

4.2.2.5 Strahlungsfelder an Beschleunigern

4.2.3 Kernreaktor

4.2.4 Störstrahler

5 Ausbreitung von Strahlung in Materie

5.1 Strahlungsfelder und Wechselwirkungen

5.2 Direkt ionisierende Strahlung

5.2.1 Alphastrahlung

5.2.2 Beta- und Elektronenstrahlung

5.3 Indirekt ionisierende Strahlung

5.3.1 Photonenstrahlung

5.3.2 Neutronenstrahlung

5.4 Kernreaktionen

5.5 Kernspaltungskettenreaktionen

5.6 Teilchenkaskaden

5.7 Änderung von Materialeigenschaften

6 Strahlungswirkungsgrößen

6.1 Dosis

6.1.1 Energiedosis

6.1.2 Ionendosis

6.1.3 Kerma

6.2 Dosisbegriffe im Strahlenschutz

6.2.1 Operative Größen

6.2.1.1 Äquivalentdosis

6.2.1.2 Ortsdosis

6.2.1.3 Personendosis

6.2.1.4 Bisher gebräuchliche Messgrößen

6.2.2 Schutzgrößen

6.2.2.1 Organdosis

6.2.2.2 Effektive Dosis

6.3 Dosisleistung

6.4 Potenzielle Alphaenergie-Exposition

7 Biologische Wirkung ionisierender Strahlung

7.1 Grundlagen

7.2 Deterministische Strahlenschäden

7.3 Stochastische somatische Strahlenschäden

7.4 Genetische Strahlenschäden

7.5 Natürliche und zivilisatorische Strahlungsquellen

7.6 Arbeiten in natürlichen Strahlungsfeldern

8 Strahlungsmessung

8.1 Messaufgaben

8.2 Strahlungsdetektoren

8.2.1 Ionisationskammer

8.2.2 Proportionalzählrohr

8.2.3 Auslösezählrohr

8.2.4 Szintillator

8.2.5 Photoemulsion

8.2.6 Lumineszenzdetektor

8.2.7 Halbleiterdetektor

8.2.8 Festkörper-Kernspurdetektor

8.2.9 Sonstige Detektoren

8.3 Strahlenschutzmessgeräte

8.3.1 Einsatzweise von Messgeräten

8.3.2 Personendosismessgeräte

8.3.2.1 Photonenstrahlung

8.3.2.2 Neutronenstrahlung

8.3.2.3 Beta- und Photonenstrahlung

8.3.2.4 Alphastrahlung

8.3.2.5 Anwendungshinweise

8.3.3 Ortsdosis- und Ortsdosisleistungsmessgeräte

8.3.3.1 Photonenstrahlung

8.3.3.2 Neutronenstrahlung

8.3.3.3 Beta- und Photonenstrahlung

8.3.3.4 Anwendungshinweise

8.3.4 Oberflächenkontaminations-Messgeräte

8.3.4.1 Mobile Geräte

8.3.4.2 Stationäre Geräte

8.3.4.3 Anwendungshinweise

8.3.5 Aktivitätsmessgeräte

8.3.5.1 Messung an Festsubstanzproben

8.3.5.2 Messung an Flüssigkeiten

8.3.5.3 Messung an Luft

8.3.5.4 Messung inkorporierter radioaktiver Stoffe

8.3.5.5 Anwendungshinweise

8.3.6 Messsysteme der Spektrometrie

8.3.6.1 Aufbau von Impulshöhenanalysatoren

8.3.6.2 Messungen mit Vielkanalanalysatoren

8.3.6.3 Messungen mit Bonnerkugeln

8.4 Berechnung von Aktivitäten aus Impulsraten

8.5 Statistische Messunsicherheit bei Impulszählungen

8.5.1 Messungen bei Vernachlässigung des Nulleffekts

8.5.2 Messungen bei Berücksichtigung des Nulleffekts

8.6 Erkennungsgrenze und Nachweisgrenze

9 Schutzmaßnahmen gegen Strahlungsfelder

9.1 Grundregeln für den Schutz gegen Strahlungsfelder

9.2 Begrenzung der Quellstärke

9.3 Beschränkung der Aufenthaltsdauer

9.4 Einhalten großer Abstände zur Quelle

9.4.1 Alphastrahlung

9.4.2 Beta- und Elektronenstrahlung

9.4.3 Gammastrahlung und monoenergetische Photonenstrahlung

9.4.4 Röntgen- und Bremsstrahlung

9.4.5 Neutronenstrahlung

9.5 Abschirmung von Strahlungsfeldern

9.5.1 Alphastrahlung und schnell bewegte Atomkerne

9.5.2 Beta- und Elektronenstrahlung

9.5.3 Gammastrahlung und monoenergetische Photonenstrahlung

9.5.4 Röntgen- und Bremsstrahlung

9.5.5 Neutronenstrahlung

9.6 Schutz gegen Oberflächenstreustrahlung

9.6.1 Photonenstrahlung

9.6.2 Neutronenstrahlung

10 Schutzmaßnahmen gegenKontaminationen

10.1 Gefährdung durch Kontaminationen

10.2 Grundregeln für den Schutz gegen Kontaminationen

10.2.1 Kontamination der Luft

10.2.2 Kontamination des Wassers

10.2.3 Kontamination von Oberflächen

10.2.4 Kontamination von Nahrungsmitteln

10.3 Abschätzung der Folgedosis

10.3.1 Inhalation

10.3.2 Ingestion

10.3.3 Permeation

10.4 Abschätzung der zugeführten Aktivität

10.4.1 Messung von Aktivitätskonzentration und spezifischer Aktivität

10.4.2 Ganzkörper- und Teilkörpermessung

10.4.3 Ausscheidungsmessung

10.5 Strahlenexposition bei kontaminierter Umgebung

10.5.1 Submersion und Immersion

10.5.2 Bodenkontamination

10.6 Strahlenexposition nach Aktivitätsfreisetzungin die Umgebung

10.6.1 Kurzzeitige Ausbreitung in der Atmosphäre

10.6.1.1 Aktivitätsverteilung in der Luft

10.6.1.2 Wirkungen von Aktivitätskonzentrationen

10.6.2 Langzeitige Ausbreitung in der Atmosphäre

10.6.3 Ausbreitung über die Nahrungskette

10.6.4 Ausbreitung durch Verschleppen bei Ortsveränderungen

11 Rechtsvorschriften im Strahlenschutz

11.1 Grundlagen

11.2 Rechtsvorschriften in Deutschland

11.3 Anwendungsbereich von StrahlenschutzundRöntgenverordnung

11.3.1 Strahlenschutzverordnung

11.3.2 Röntgenverordnung

11.4 Personengruppen

11.5 Grenzwerte beruflicher Strahlenexposition

11.5.1 Tätigkeiten

11.5.2 Arbeiten

11.6 Strahlenschutzbereiche

11.7 Personenüberwachung

11.8 Schutz der Bevölkerung

11.9 Organisatorische Schutzmaßnahmen

11.10 Beförderung radioaktiver Stoffe

11.11 Eichung von Strahlenschutzmessgeräten

12 Strahlenschutz in speziellenTätigkeitsbereichen

12.1 Umgang mit umschlossenen radioaktiven Stoffen

12.1.1 Allgemeine Gesichtspunkte

12.1.2 Mess- und Regeltechnik

12.1.3 Zerstörungsfreie Prüfung

12.2 Strahlungsgeneratoren

12.2.1 Röntgeneinrichtungen

12.2.1.1 Allgemeine Gesichtspunkte

12.2.1.2 Mess- und Regeltechnik

12.2.1.3 Zerstörungsfreie Prüfung

12.2.1.4 Prüfung, Erprobung, Wartung und Instandsetzung

12.2.2 Teilchenbeschleuniger

12.2.3 Störstrahler

12.3 Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen

12.3.1 Allgemeine Gesichtspunkte

12.3.2 Arbeitsplanung und Handlungsweisen

12.3.3 Verhaltens- und Arbeitsregeln

12.3.4 Überwachungsmessungen

12.3.5 Abfallbehandlung

12.4 Kerntechnische Anlagen

12.5 Beförderung radioaktiver Stoffe

12.6 Maßnahmen bei Stör- und Unfällen sowieaußergewöhnlichen Ereignisabläufen

13 Pflichten nach Strahlenschutz- undRöntgenverordnung

Anhang

14 Anwendungsbeispiele

15 Tabellen und Diagramme

16 Fachverzeichnisse

16.1 Bezugsquellen für Literatur, Formblätter und Dienstleistungen

16.2 Online-Nukleardaten/Programm-Service

16.3 Computer-Programme

16.4 Literaturverzeichnis

Sachwortverzeichnis