Neue Dosismessgrößen und neue Dosisgrenzwerte im Strahlenschutz (RöV)

1. Neue Dosismessgrößenund neue Dosisgrenzwerteim Strahlenschutz (RöV) • Dosisgrößen: bisher - neu • Grenzwerte: bisher - neu • praktische Auswirkungen Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

2. Dosis: Maß für die von einer Masse absorbierte Strahlungsmenge Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

3. Dosissysteme Messpraxis Theorie / Administration Personen-über-wachung Beschreibung desStrahlenrisikos Definition vonGrenzwerte Überwachungvon Strahlen-schutzbereichen Dosismessgrößen(operative Größen) Körperdosisgrößen(Schutzgrößen) • Organdosis • lokale Hautdosis • effektive Dosis • Ionendosis • Energiedosis • Äquivalentdosis Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

4. Dosismessgröße Schätzwert für Körperdosis genügend groß  gut angepasst Dosismessgröße  Körperdosis Aus physikalischer Primärgröße eindeutig ableitbare Punktgröße Dosismessgröße = f (Primärgröße, r) Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

5. Historische Dosismess-größen für Röntgenstrahlen Röntgenstrahlendosis (1928) [Röntgen - R] 1 R = 1 Elektrostatische Einheit / 1 cm³ Luft (18°C, 760 Torr) Ionendosis J[C/kg]1 C/kg = 1 C Ionen eines Vorzeichens / 1 kg trockene Luft Umrechnung: 1R = 2,58. 10-4 C/kg Standard-Ionendosis (2001 - DIN 6814-3) JS[C/kg] Ionendosis an einem Punkt in beliebigem Material, die von der dort vorhandenen Photonenfluenzverteilung bei Sekundärelektronengleichgewicht in Luft erzeugt würde Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

6. Historische Dosismess-größen für Röntgenstrahlen Energiedosis (1950-er Jahre) Da/w/t[Gray - Gy] 1 Gy = 1 J / 1 kg Luft/Wasser/Gewebe Äquivalentdosis (1960-er Jahre) H[Sievert - Sv]H = q . D q ... Bewertungsfaktor q = Q . N = f(Strahlungsarten, Strahlungsbedingungen) 1 Sv  1 Gy für Röntgenstrahlung: QRöntgen = 1 Sv/Gy Photonen-Äquivalentdosis (1980) HX[Sievert - SV] HX = 0,01 Sv/R . JS = 38,76 Sv.kg/C . JS (Energie  3 MeV) Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

7. Parallelplatten-Ionisationskammer zur Messung der Standard-Ionendosis (schematisch) Messvolumen so angeordnet, dass Sekundärelektronen-gleichgewicht gewährleistet wird nach R. Schmidt, UEK Frei-Luft-Dosisgrößen Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

8. Körperdosisgrößen für Röntgenstrahlen BISHER NEU Teilkörperdosis HT Mittelwert der Äquivalentdosis über das Volumen VT eines Körper-abschnitts oder Organs HT = 1/VT. q.D(V) dV T • Organdosis HT • Produkt aus mittlerer Energiedosis in einem Organ, Gewebe oder Körperteil und dem Strahlungs-Wichtungsfaktor wR • HT =  wR. DT,R • wRRöntgen = 1 Sv/Gy Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

9. Körperdosisgrößen für Röntgenstrahlen BISHER NEU Effektive Dosis HE Summe über gewichtete, mittlere Äquivalentdosen in einzelnen Organen und Geweben HE =  wT. HT Effektive Dosis E Summe über mit wT multiplizierte Organdosen E =  wT.HT = wT.wR.DT,R Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

10. Schematischer Strahlenverlauf im Computertomographen nach einer Idee von Nuclear Associates Gewebe-Dosisgrößen Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

11. Frei-Luft-Dosis Wechsel-wirkungen der Strahlung mit der Umgebung vernachläs-sigbar Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

12. Gewebe-Dosis • Wechsel-wirkungen der Strahlung mit der Umgebung nicht vernach-lässigbar: • Absorption • Streuung (auch Rück- streuung) • Aufhärtung Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

13. Einteilung der Dosisgrößennach den Aufgaben im Strahlenschutz Ortsdosis: Äquivalentdosis, gemessen an einem bestimmten Ort Personendosis: Äquivalentdosis, gemessen an der für die Strahlenexposition repräsentativen Stelle der Körperoberfläche Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

14. Dosismessgrößen für Röntgenstrahlen Ortsdosis Personendosis BISHER Photonen-Äquivalentdosis HX NEU durchdringende Strahlung Umgebungs-Äquivalentdosis H*(10) Tiefen-Personendosis HP(10) Strahlung geringer Eindringtiefe Richtungs-Äquivalentdosis H‘(0,07,) Oberflächen-Personendosis HP(0,07) Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

15. Ortsdosismessgrößen für Röntgenstrahlen • Umgebungs-Äquivalentdosis H*(10) • aufgeweitetes, ausgerichtetes Strahlenfeld • ICRU-Kugel: D = 30 cm,  = 1g/cm3 • 10 mm Tiefe auf Radius entgegen Einstrahlrichtung Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

16. Ortsdosismessgrößen für Röntgenstrahlen • Richtungs-Äquivalentdosis H‘(0,07;) • aufgeweitetes Strahlenfeld • ICRU-Kugel • 0,07 mm Tiefe auf Radius der Richtung  • H‘(0,07) = Maximum von H‘(0,07,) Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

17. Personendosismess-größen für Röntgen-strahlen • Tiefen-Personendosis HP(10) • Äquivalentdosis für ICRU-Gewebe • 10 mm Tiefe im Körper • Tragestelle des Personendosimeters • Oberflächen-Personendosis HP(0,07) • Äquivalentdosis für ICRU-Gewebe • 0,07 mm Tiefe im Körper (Keimschicht der Haut) • Tragestelle des Personendosimeters Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

18. Vergleich alter und neuer Dosismessgrößen Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

19. Vergleich alter und neuer Dosismessgrößen Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

20. Grenzwerte für Röntgenstrahlung Kontrollbereich: HEalt/Eneu = 2,5 Überwachungsbereich: HEalt/Eneu = 5 Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

21. Praktische Auswirkungen auf Strahlenschutzbereiche Bauliche Veränderungen (Zusatzabschirmung) nötig? H0 = (K . I . t) / r² H0 ... Dosis ohne Abschirmung, K ... Dosisleistungskonstante, t ... Strahlzeit, r ... Abstand, I ... Röhrenstrom mit: H0= F . H F ... Schwächungsgrad folgt: F . H = (K . I . t) / r² und daraus: F = (K . I . t) / (H . r²) und mit: I . t = W . U . T W ... Betriebsbelastung, U ... Richtungsfaktor (Nutzstrahlbündel) T ... Aufenthaltsfaktor Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

22. JA! NEIN! NEIN! NEIN! NEIN! Praktische Auswirkungen auf Strahlenschutzbereiche Bauliche Veränderungen (Zusatzabschirmung) nötig? folgt für den Schwächungsgrad: F = K . W . U . T / H . r² H*(10)Messung > Grenzwert ? Aufenthaltsfaktor T verkleinerbar ? Abstand r vergrößerbar ? Betriebsbelastung W verkleinerbar ? Zusatz-abschirmung Richtungsfaktor U (Therapie) verkleinerbar ? Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

23. Praktische Auswirkungen auf Dosimeter Personendosimeter • müssen HP(10) bzw. HP(0,07) in weitem Winkel- und Energiebereich richtig anzeigen • werden auf Phantomen (bisher frei in Luft) kalibriert • können nicht für Ortsdosismessungen eingesetzt werden (Rückstreukörper und Richtungsunabhängigkeit fehlen) • bedürfen gegenüber den bisherigen Geräten nur marginaler konstruktiver Änderungen - Problem der amtlichen Dosismessstellen • können mit Übergangsvorschriften bis 2011 wie bisher weiter betrieben werden Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

24. Praktische Auswirkungen auf Dosimeter Ortsdosimeter • müssen H*(10) aus allen Richtungen richtig anzeigen • werden wie bisher frei in Luft kalibriert • können nicht für Personendosismessungen eingesetzt werden (Energieabhängigkeit, Rückstreukörper) • bedürfen gegenüber den bisherigen Geräten deutlicher konstruktiver Änderungen - Problem der Messgerätehersteller • können mit Übergangsvorschriften bis 2011 wie bisher weiter betrieben werden, allerdings Umrechnung auf neue Messgrößen zum Nachweis der Grenzwerteinhaltung entsprechend der Tabelle Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

25. Praktische Auswirkungen Prognose insgesamt Auszug aus einem Vortrag von Prof. Dr. Ewen, NRW, anlässlich einer Weiterbildungsveranstaltung zur RöV-Novelle am 16.11.2001 in Hannover • Vergrößerung der Ausdehnung der Strahlenschutzbereiche, z. B. Kontrollbereiche bei ortsveränderlicher Schweißnahtprüfung ca. 60% • Verstärkung der Abschirmung an den Grenzen der Strahlenschutz- bereiche (Kontrollbereich, Überwachungsbereich) ca. 25% • Erhöhung der Anzahl der sich aus beruflichen Gründen in Strahlen- schutzbereichen aufhaltenden Personen ca. 10% • Erhöhung der Anzahl der beruflich strahlenexponierten Personen der Kategorien A und B ca. 10 - 100% • Potentielle Erhöhung von Grenzwertüberschreitungen von beruflich strahlenexponierten Personen < 2% Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald

26. Neue Dosismessgrößen und neue Dosis-grenzwerte im Strahlenschutz (RöV) Das war‘s! Ich danke herzlich für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? Landesamt für Arbeitsschutz, Dezernat 21, Dr. Bärenwald