anwendung von radioanalytik: inkorporationskontrolle begriffe notwendigkeit ziele erfordernis...
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Anwendung von Radioanalytik:
Inkorporationskontrolle
• Begriffe• Notwendigkeit• Ziele • Erfordernis• Verfahren• Durchführung• Beispiel: 137Cs•Qualitätssicherung•
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Strahlenexposition
Die Einwirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper nennt man Strahlenexposition.
innere → Quelle im Körper → ,, ecäußere → Quelle ausserhalb des Körpers → hauptsächlich (externe) -Submersion
-Submersion: -Strahlung trifft den Körper von außen. • Person in einer radioaktiv kontaminierten Wolke • Kontamination der Haut mit hochenergetischen -Strahlern
Quantitative Beschreibung der Wirkung der Strahlenexposition
effektive Äquivalentdosis und die Organ- bzw. Gewebedosis. quantitative und einheitliche Beschreibung der Wirkung von ionisierender Strahlung zur Gewährleistung eines ausreichenden Schutzes der Einzelperson vor den schädlichen Auswirkungen ionisierender Strahlung
Dosis als Detriment = Eintrittswahrscheinlichkeit ·Schadenshöhe
Risiko R, an einer strahleninduzierten Tumorerkrankung zu sterben und genetische Schäden bei den Nachkommen zu verursachen. Die Einheit der Äquivalentdosis ist das mSv (milliSievert).
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Dosis
Innere Äquivalentdosis:Folgeäquivalentdosis (committed dose equivalent)
Effektive Äquivalentdosis oder Organ- bzw. Gewebeäquvalentdosis, die verursacht wird durch die Zufuhr von Radionukliden vom Zufuhrzeitpunkt bis zu einer festgelegten Integrationszeit (50 Jahre, bzw. 70 Jahre) durch die Einwirkung der bei den Zerfällen der Radionuklide im Körper in diesem Zeitraum emittierten ionisierenden Strahlung auf die relevanten Organe bzw. Gewebe.
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Innere Äquivalentdosis
Inkorproation ist die Zufuhr von Radionukliden in den menschlichen KörperMan unterscheidet:
• Weg der Zufuhr - Inhalation, wenn die Zufuhr des Radionuklids mit der Atemluft erfolgt. - Ingestion, bei Zufuhr der Radionuklide mit der Nahrung. - Wundkontamination
• Zeitlicher Verlauf der Zufuhr - akut, einmalige Zufuhr zu einem bestimmten Zeitpunkt (Einheit: Bq) - chronisch, andauernde tägliche Zufuhr (Einheit: Bq/d)
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Inkorporation
Inkorporation und Dosiskoeffizient bei akuter Zufuhr
Die effektive Äquivalentdosis Ek bzw. die Organdosis DOk ist bei einmaliger Zufuhr der Ak des Radionuklids k durch den Zufuhrpfad j zu ermitteln:
Ek = EjkAk effektiv
und
DOk = OjkAk Organ bzw. Gewebe
: DosiskoeffizientDie Einheit der Dosiskoeffzienten ist: [] = 1 SvBq-1
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Dosiskoeffizient
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Dosiskoeffizienten
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%
Verteilung
< 9,9·10-11
10-10 bis 9,9·10-10
10-9 bis 9,9·10-9
10-8 bis 9,9·10-8
10-7 bis 9,9·10-7
10-6 bis 9,9·10-6
10-5 bis 9,9·10-5
10-4 bis 9,9·10-4
e / S
v/B
q
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Dosiskoeffizienten Nuklide Nuklide Nuklide Nuklide
Inhalation Ingestion Inhalation Ingestion Inhalation Ingestion Inhalation IngestionH-3 HTO HTO C-14 Dampf 1,0 P-32 M, F Co-60 SH-3(ORG) ORG S-35(ORG) 1 P-33 M Sr-90+ SBe-7 S Ca-41 0,3 S-35(ANORG) M Nb-94 SCr-51 0,1 Fe-55 F Cl-36 M Ru-106+ STc-99m M Co-57 S K-40*) 1 Ag-108m+ S
Ni-59 Carbonyl Ca-45 M Sn-126+ MSr-85 S Sc-46 S I-125 1,0
Mn-54 M I-131 1,0Fe-59 M Ce-144+ SNi-63 Carbonyl Eu-152 MZn-65 0,5 Eu-154 MSe-75 0,8Y-88 MY-90 0,0001Zr-95 SNb-95 STc-99 MRu-103 SAg-110m+ SCd-109+ FSb-124 MSb-125+ MSb-126 MBa-133 FBa-140+ 0,1La-140 0,0005Ce-139 SCe-141 SEu-155 MNp-239 M
Nuklide Nuklide Nuklide NuklideInhalation Ingestion Inhalation Ingestion Inhalation Ingestion Inhalation Ingestion
I-129 1,0 Pb-210+ F Th-228+ S Ac-227++ FPu-241 M Po-210 M Th-229+ M
Ra-226+ M Th-230 MRa-228+ M Th-232sec MTh-227 S U-232+ SU-233 S Np-237+ MU-234 S Pu-236 MU-235+ S Pu-238 MU-238+ S Pu-239 MCm-242 M Pu-240 M
Pu-242 MAm-241 MAm-243+ MCm-243 MCm-244 M
niedrig-mitteleeff /Sv·Bq-1
10-9 bis 9,9·10-9
Zufuhrpfad10-8 bis 9,9·10-8
Zufuhrpfad
mitteleeff /Sv·Bq-1
Zufuhrpfad
niedrigeeff /Sv·Bq-1
10-10 bis 9,9·10-10
Zufuhrpfad
sehr niedrigeeff /Sv·Bq-1
< 9,9·10-11
mittel-hoch hoch sehr hoch extrem hocheeff /Sv·Bq-1 eeff /Sv·Bq-1 eeff /Sv·Bq-1 eeff /Sv·Bq-1
10-7 bis 9,9·10-7 10-6 bis 9,9·10-6 10-5 bis 9,9·10-5 10-4 bis 9,9·10-4
Zufuhrpfad Zufuhrpfad Zufuhrpfad Zufuhrpfad
Inhalation einmalig 1000 Bq 3H. Welche effektive Dosis erhält die Person ?
E(3H) = 4,110-11 Sv/Bq1000 Bq 3H = 4,1 10-8 Sv = 41 nSvVergleich:
die natürliche externe Strahlenexposition beträgt ca. 50 bis 70 nSv/h.
Der ermittelte Wert entspricht der natürlichen externen Strahlenexposition in ca. 35 bis ca. 50 min.
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Dosiskoeffizient: 3H
Inhalation einmalig von 1000 Bq 232Th (ca. 250 mg 232Th) ?
Effektive Dosis: E(232Th) = 2,910-5 Sv/Bq1000 Bq 232Th
= 2,910-2 Sv = 29 mSv
Dosis für das kritische Organ bzw. Gewebe: KnochenoberflächeDO(232Th) = 1,510-3 Sv/Bq1000 Bq 232Th
= 1,5100 Sv = 1500 mSv
Vergleich mit Dosisgrenzwerten:Effektive Dosis: 20 mSv/ Jahr.Organdosis: Knochenoberfläche: 300 mSv/Jahr.
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Dosiskoeffizient: 232Th
• Radionuklid - Art der emittierten Strahlung- Biokinetik- Halbwertszeit- Verteilung auf die Organe/Gewebe
• Chemische Verbindung (z. B. Inhalation; analog Ingestion) - F (überwiegend schnelle (Fast) Biokinetik) - M (überwiegend mittelschnelle (Mean) Biokinetik) - S (überwiegend langsame (Slow) Biokinetik)• Korngröße: Standard: AMAD: 5 µm• Lebensalter und Beruf: - Einzelperson der Bevölkerung ungeboren, neugeboren, < 1 y, 1 – 5 y, 5 -12 y, 12-17 y, > 17-70 y - beruflich strahlenexponierte Personen (> 17 y)• Organe und Gewebe (26 siehe nächste Folie)• Zufuhrpfad (Inhalation, Ingestion)
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Dosiskoeffizient : Einfußfaktoren
Organe und Gewebe sowie Dosisgrenzwerte
Tabelle 3: Jahresgrenzwerte der 50-Jahre-Folgedosis für die Inkorporationskontrolle (p: Anzahl der beim Standardverfahren notwendigen Überwachungsintervalle pro Jahr.
Nr. Organ bzw. Gewebe GO bzw. GE /mSv
gO bzw. gE /mSv
Nr. Organ bzw. Gewebe GO bzw. GE /mSv
gO bzw. gE /mSv
1 ET Luftwege 150 15/p 14 Unterer Dickdarm 150 15/p
2 Lunge 150 15/p 15 Dickdarm 150 15/p
3 Blase 150 15/p 16 Milz 150 15/p
4 Brust 150 15/p 17 Muskel 150 15/p
5 Gehirn 150 15/p 18 Nebenniere 150 15/p
6 Haut 500 50/p 19 Nieren 150 15/p
7 Hoden 50 5/p 20 Ovarien 50 5/p
8 Knochenoberfläche 300 30/p 21 Pankreas 150 15/p
9 Leber 150 15/p 22 Rotes Knochenmark 50 5/p
10 Speiseröhre 150 15/p 23 Schilddrüse 300 30/p
11 Magen 150 15/p 24 Thymus 150 15/p
12 Dünndarm 150 15/p 25 Uterus 50 5/p
13 Oberer Dickdarm 150 15/p 26 effektiv 20 1/p
Organ bzw. Gewebe, das bei einmaliger Zufuhr eines Radionuklides den höchsten Anteil der Dosis am Organgrenzwert aufweist
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
kritisches Organ, Gewebe
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
kritische Organe, Gewebe
Nuklide Nuklide NuklideInhalation Ingestion Inhalation Ingestion Inhalation Ingestion
Be-7 M P-32 M Eu-155 MMn-54 M P-33 M Pb-210+ FNi-59 Carbonyl S-35(ANORG) M Ra-228+ MNi-63 Carbonyl Cl-36 M Ac-227++ FSr-85 S Ca-45 M Th-229+ MY-88 S Sc-46 S Th-230 MTc-99m M Fe-59 M Th-232sec MSb-126 M Co-57 M Np-237+ MTh-228+ S Co-60 S Pu-236 MU-232+ S Sr-89 S Pu-238 MU-233 S Sr-90+ S Pu-239 MU-234 S Zr-95 S Pu-240 MU-235+ S Nb-94 S Pu-241 MU-238+ S Nb-95 S Pu-242 M
Tc-99 M Am-241 MRu-103 S Am-243+ M
Nuklide Zufuhrpfad Ru-106+ S Cm-243 MInhalation Ingestion Ag-108m+ S Cm-244 M
Ag-110m+ F Sn-126+ MEu-152 M Te-123m MEu-154 M Sb-124 M
U Dickdarm Sb-125+ M Nuklide ZufuhrpfadNuklide Zufuhrpfad Ce-139 S Inhalation Ingestion
Inhalation Ingestion Ce-141 S H-3 HTO 1,0K-40*) 1,0 Ce-144+ S H-3(ORG) ORGCr-51 0,01 Po-210 M C-14 1,0Y-90 0,001 Ra-226+ M S-35(ORG) 1,0Ba-140+ F Th-227 S Ca-41 0,3La-140 0,0005 Th-228+ S Fe-55 FNp-239 0,0005 Cm-242 M Zn-65 0,5
Nuklide Zufuhrpfad Nuklide Zufuhrpfad Nuklide ZufuhrpfadInhalation Ingestion Inhalation Ingestion Inhalation Ingestion
Se-75 0,8 I-125 1,0 Cs-134 1,0I-129 1,0 Cs-137+ 1,0I-131 1,0
ZufuhrpfadET Luftwege
ZufuhrpfadLunge
ZufuhrpfadKnochenoberfläche
Leber
Rotes Knochenmark
Nieren Schilddrüse Uterus
• Anzahl pro Radionuklid: 416 bis 1248 abhängig von der Anzahl chemischer Verbindungen
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Dosiskoeffizient : Anzahl
• Gesamtzahl für über 500 Radionuklide: 1 AMAD (5µm) > 208000 bis > 624000
• Gesamtzahl für über 500 Radionuklide: 10 AMAD > 2080000 bis > 6240000
In der Routineüberwachung: Vereinfachungen notwendig → Standardverfahren
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
BiokinetikZeitlicher Verlauf der Aktivität von Radionukliden im menschlichen Körpernach Inkorporation. Einflussfaktoren:• Element• Physikalische Halbwertszeit• Biologische Halbwertszeit• Organe und Gewebe• Chemische Verbindung• Zufuhrpfad• zeitlicher Zufuhrverlauf
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Biokinetik• Abhängigkeit der Retention R von der Zeit seit der akuten Zufuhr Einheit: Bq pro Bq Zufuhr
• Abhängigkeit der Ausscheidungsfunktion u von der Zeit seit der akuten Zufuhr mit - Faeces - Urin Einheit: Bq/ pro Bq Zufuhr
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Biokinetik: 137CsBiokinetik von Cs-137
1E-04
1E-03
1E-02
1E-01
1E+00
1 10 100 1000 10000
Zeit / Tage
Aus
sche
idun
gsra
te /
Bq/
d pr
o B
q Z
ufuh
r
1E-04
1E-03
1E-02
1E-01
1E+00
Ret
entio
n / B
q pr
o B
q zu
fuhr
Inhalation, GanzkörperIngestion, UrinInhalation, UrinIngestion, FaecesInhalation, FaecesIngestion, Ganzkörper
Retention
Ausscheidungsraten
Retention: vereinfachte mathematische Darstellung; Achtung: näherungsweise gültig nur für wenige Radionuklide, streng gültig eigentlich nieBiologische Halbwertzeit: T1/2,biol.
Zeit nach der die Hälfte eines einmalig zugeführten Elements (ohne Zerfall) noch im Körper oder Organ oder Gewebe vorhanden ist.
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Biokinetik: T1/2,eff.
Physikalische Halbwertzeit: T1/2,phys
Zeit nach der die Hälfte der Aktivität eines Radionuklids vorhanden ist.Effektive Halbwertzeit: T1/2,eff.
Zeit nach der die Hälfte der Aktivität eines einmalig zugeführten Radionuklide (mit Zerfall) noch im Körper oder Organ oder Gewebe vorhanden ist.
1 T1/2,eff. 1 T1/2,phys.
1 T1/2,biol.
= +
T1/2,eff.
T1/2, biol. · T1/2,Phys.
T1/2, biol. + T1/2,Phys.
=
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Biokinetik: T1/2,eff.
Begriffe aus der Inkorporationskontrolle:
Biokinetik: 137Cs
1,00E-04
1,00E-03
1,00E-02
1,00E-01
1,00E+00
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Zeit / Tage
Ret
entio
n / B
q im
Kör
per p
ro B
q Z
ufuh
r Ingestion, Ganzkörper
T1/2,eff. ≈ 110 Tage
R(t) ≈ R1·exp[-ln2/T1/2,eff.)·t]
• Bis 1986: Anfangsphase (Reaktion auf Vorfälle)- Ungewollte chronische Zufuhr von 226Ra bei Ziffernblattmalerinnen
- Unfallbedingte akute Zufuhr bei Entwicklung und Test von Kernwaffen:
Entwicklung und Einsatz von Ganz- und Teilkörperzähler - Chronische Zufuhr von Radionukliden durch
Kernwaffenfallout: z.B. 239Pu, 90Sr, 131I, 137Cs
- Natürliche Radionuklide im Bergbau (222Rn) und in BE-Fertigung (U): Entwicklung und Einsatz von Raumluftüberwachung- Erforschung der unerwünschten Nebenwirkungen bei Thorotrast: 232Th
- Unfallbedingte akute Zufuhr von 137Cs aus medizinischer Quelle- Anwendung in der Medizin z.B. 99mTc (Diagnostik), 131I (Therapie)
Inkorporationskontrolle:
Notwendigkeit
• 1992-2006: Dynamische, systematische Entwicklungsphase Inkorporationskontrolle bei beruflichen Umgang mit offenen Radionukliden: niedrigere Grenzwerte, Schutz des ungeborenen Lebens, neue Radionuklide
• 1986-1992: SchockphaseTschernobyl: Bau neuer Ganz- und Teilkörperzähler z.B. 131I, 137Cs
Beim Umgang mit radioaktiven Stoffen kann in der Regel nicht ausgeschlossen werden, dass radioaktive Stoffe inkorporiert werden.
Zusätzlich zur äußeren Strahlenexposition ist für die gesamte Strahlenexposition des Menschen auch die innere Strahlenexposition durch inkorporierte Radionuklide zu berücksichtigen.
Die konsequente Umsetzung der Schutzvorschriften der Strahlenschutzverordnung soll das Ausmaß der Inkorporation auf ein unvermeidbares Minimum begrenzen.
Inkorporationskontrolle:
Notwendigkeit
• Überwachung der Einhaltung von GrenzwertenNachweis, dass die Werte der effektiven Dosis, der Organ- und Gewebe-dosen bei innerer Strahlenexposition unterhalb der Grenzwerte sind
• Kontrolle der Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen Nachweis, dass die angewendeten Schutzmaßnahmen in der Lage
sind, die Inkorporation von Radionukliden wirksam und nachhaltig zu
minimieren
• Rechtzeitige Warnung vor GefahrenInkorporationen rechtzeitig zu erkennen
• Ermittlung der inneren Dosis (§41 StrlSchV)
• Daten zur Vorbeugung vor Inkorporationen
Inkorporationskontrolle:
Ziele
Regelmäßige Inkorporationskontrolle:
Wenn zu besorgen ist, dass:
E > 1 mSv/Jahr E: effektive Dosis
DO> 1/10 DOGW DO: Organ-,Gewebedosis DOGW : Jahresgrenzwert von
DO
Inkorporationskontrolle:
Erfordernis
Achtung:• Berücksichtigung der Summe aus innerer und äußerer Strahlenexposition• Neu: Besonderer Schutz des ungeborenen Kindes DFötus < 1 mSv von der Meldung der Schwangerschaft bis zur Geburt• Schutz der Gebärmutter: Grenzwert: 2 mSv/Monat
Für Personen, die direkt mit radioaktiven Stoffen umgehen, ist die folgende Berechungsgrundlage anzuwenden:
Konstantes zeitlich nicht eingrenzbares Inkorporationsrisiko
a ist der Anteil an der gehandhabten Aktivität A, der beim Umgang unbemerkt inkorporiert wird.
Inkorporationskontrolle:
Erforderniskriterium
Radionuklid(e) a Bemerkung3H, 14C 0,1 Schätzwert123I, 125I,131I, … 0,001 Markierung von chemischen
Verbindungen mit radio-aktivem Jod
alle anderen 5·10-5 ausserhalb von Abzügen10-7 in Abzügen
Bemerkung:a: Kann, falls erforderlich aus Experimenten bestimmt werden
Inkorporationskontrolle:
Erforderniskriterium: a
Maximale jährlich unbemerkt inkorporierbare Aktivität Au,k
Au,k = a·N·Ak
N: Anzahl der Tage im Kalenderjahr, an dem mit der mittleren arbeitstäglich gehandhabten Aktivität Ak des Nuklids k tatsächlich umgegangen wird.
Inkorporationskontrolle:
Erforderniskriterium: Au,k
E. Inkorporationskontrolle-Grundlagen und Begriffe - Erfordernis
Jährliche effektive Dosis Ek bei unbemerkter Inkorporation der Aktivität Au,k des Radionuklids k
Ek = E,max,eff,k·Au,k
Analog: Organ bzw. Gewebedosis
Inkorporationskontrolle:
Erforderniskriterium: Ek
Ek
GWEk
Dosisanteile (Ek) an den Dosisgrenzwerten
(Ek) =
0,05·GWEk = 1 mSv/Jahr5 mSv/Jahr für rotes Knochenmark, Gebärmutter und Keindrüsen
0,1·GWDO,k = 15 mSv/Jahr für sonstige Organe und Gewebe
30 mSv/Jahr für Knochenoberfläche undSchilddrüse 50 mSv/Jahr für die Haut, die Hände, die Unterarme, die Füße,
die Knöchel
Inkorporationskontrolle:
Erforderniskriterium: (Ek)
Analog: Organ bzw. Gewebedosis
Dosisanteile an den Dosisgrenzwerten bei Radionuklidgemischen:
= Smax[(Ek); (DO,k)]k=1
n
≤ 0,5, regelmäßige Inkorporationskontrolle ist nicht erforderlich.
> 0,5, regelmäßige Inkorporationskontrolle ist erforderlich.
Inkorporationskontrolle:
Erforderniskriterium:
Inkorporationskontrolle:
Erfordernis: 106 Bq 125I/d; N = 20 dRadio- nuklid Ā2)/Bq/d a3) AU
4)/Bqejmax
/Sv/Bqdjmax
/Sv/Bq dG /Sv/Bq E/mSv D/mSv G/mSv3H 0,E+00 0,1 0,E+00 4,E-11 4,E-11 4,E-11 0,00 0,0014C 0,E+00 0,1 0,E+00 6,E-10 6,E-10 6,E-10 0,00 0,0032P 0,E+00 5,E-05 0,E+00 3,E-09 8,E-09 7,E-10 0,00 0,0032P 0,E+00 5,E-05 0,E+00 3,E-09 8,E-09 8,E-09 0,00 0,0033P 0,E+00 5,E-05 0,E+00 1,E-09 1,E-08 1,E-10 0,00 0,0035S 0,E+00 5,E-05 0,E+00 1,E-09 9,E-09 8,E-10 0,00 0,00125I 1,E+06 0,001 2,E+04 1,5E-08 3E-07 3,E-11 0,30 6,00
N1) Anzahl der Umgangstage pro KalenderjahrRadio- nuklid
Kritischer Pfad
einutero,max
/Sv/BqEinutero
/mSv
Ā2) mittlere arbeitstäglich gehandhabte Aktivität 3H ai Inh. (1,0) 7,7E-11 0,00a3) Anteil der unbemerkt inkorporierbaren Aktivität 14C ai Ing (1,0) 9,9E-10 0,00AU
4) unbemerkt inkorporierbare Aktivität32P ai Ing(0,8) 3,1E-08 0,00
AGes gesamte Aktivität32P ai Ing(0,8) 3,1E-08 0,0033P ai Ing(0,8) 5,9E-09 0,00
E: effektive Dosis 35S ai Ing (1,0) 1,6E-09 0,00D: Äquivalentdosis für das kritische Organ/Gewebe
125I ai Ing (0,98) 1,3E-08 0,00G: Äquivalentdosis für die GebärmutterEinutero: Dosis für das ungeborene Kind im Uterus
0,000,000,000,00
0,000,00
251025
Tkrit
/weeks
0,00
101025
25
E/mSv/a Krit. OrganUngeborenes Kind
Gebär- mutter
Augenlinse/mSv/a Haut/mSv/a
Hände/mSv/a
Unter- arme /mSv/a
Sintern 0,30 0,0200 0,00 1,2E-05Sextern 0,00 0 0 0 0 0S
I+E 0,300 0,020 0,000 1,2E-05 0 0 0 0
Eingruppierung in eine Kategorie als beruflich strahlenexponierte Person:keine berufliche Strahlenexposition 1
Erfordernis der arbeitsmedizinischen Vorsorge nicht vorhandenpermanente Inkorporationskontrolle nicht erforderlich
0
Füße/Knöchel/mSv7a
0
Geschätzte Dosisanteile an den Grenzwerten nach §55 StrlSchV
Inkorporationskontrolle:
Erfordernis: 106 Bq 125I/d; N = 20 d
Inkorporationskontrolle:
Erfordernis: 125I + 32P; N = 20 dRadio- nuklid Ā2)/Bq/d a3) AU
4)/Bqejmax
/Sv/Bqdjmax
/Sv/Bq dG /Sv/Bq E/mSv D/mSv G/mSv3H 0,E+00 0,1 0,E+00 4,E-11 4,E-11 4,E-11 0,00 0,0014C 0,E+00 0,1 0,E+00 6,E-10 6,E-10 6,E-10 0,00 0,0032P 2,E+09 5,E-05 5,E+05 3,E-09 8,E-09 7,E-10 1,45 4,1032P 0,E+00 5,E-05 0,E+00 3,E-09 8,E-09 8,E-09 0,00 0,0033P 0,E+00 5,E-05 0,E+00 1,E-09 1,E-08 1,E-10 0,00 0,0035S 0,E+00 5,E-05 0,E+00 1,E-09 9,E-09 8,E-10 0,00 0,00125I 1,E+06 0,001 2,E+04 1,5E-08 3E-07 3,E-11 0,30 6,00
N1) Anzahl der Umgangstage pro KalenderjahrRadio- nuklid
Kritischer Pfad
einutero,max
/Sv/BqEinutero
/mSv
Ā2) mittlere arbeitstäglich gehandhabte Aktivität 3H ai Inh. (1,0) 7,7E-11 0,00a3) Anteil der unbemerkt inkorporierbaren Aktivität 14C ai Ing (1,0) 9,9E-10 0,00AU
4) unbemerkt inkorporierbare Aktivität32P ai Ing(0,8) 3,1E-08 0,00
AGes gesamte Aktivität32P ai Ing(0,8) 3,1E-08 0,0033P ai Ing(0,8) 5,9E-09 0,00
E: effektive Dosis 35S ai Ing (1,0) 1,6E-09 0,00D: Äquivalentdosis für das kritische Organ/Gewebe
125I ai Ing (0,98) 1,3E-08 0,00G: Äquivalentdosis für die GebärmutterEinutero: Dosis für das ungeborene Kind im Uterus
0,000,000,340,00
0,000,00
251025
Tkrit
/weeks
0,00
101025
25
Inkorporationskontrolle:
Erfordernis: 125I + 32P; N = 20 d
E/mSv/a Krit. OrganUngeborenes Kind
Gebär- mutter
Augenlinse/mSv/a Haut/mSv/a
Hände/mSv/a
Unter- arme /mSv/a
Sintern 1,75 0,1020 0,00 0,00671Sextern 0,00 0 0 0 0 0S
I+E 1,750 0,102 0,000 0,00671 0 0 0 0
Eingruppierung in eine Kategorie als beruflich strahlenexponierte Person:Kategorie B 2
Erfordernis der arbeitsmedizinischen Vorsorge einmalig vorhandenpermanente Inkorporationskontrolle unbedingt erforderlich
0
Füße/Knöchel/mSv7a
0
Geschätzte Dosisanteile an den Grenzwerten nach §55 StrlSchV
Inkorporationskontrolle aus besonderem Anlass
• bei außergewöhnlichen Ereignissen, z.B. - Aktivitätsfreisetzungen - kontaminierte Wunden - Vermutung einer Inkorporation
• wenn bei einem zeitlich begrenzten Umgang zwar eine regelmäßige Überwachung entfällt, jedoch eine Inkorporation zu besorgen ist, mit > 0,5
• zum Schutz des ungeborenen Kindes (< 1mSv in der Schwangerschaft)
Inkorporationskontrolle:
Erfordernis: Anlass
Allein oder in Kombination:• Messung der Raumluftaktivität am Arbeitsplatz
• Messung der Aktivitäten der Radionuklide im Körper einer überwachten Person
• Messung der Aktivitäten der Radionuklide in den Ausscheidungen einer überwachten Peron
Inkorporationskontrolle:
Verfahren
• Ermittlung der Aktivitätszufuhr Zk
Das primäre Messergebnis eines Überwachungsverfahrens ist der Wert - der Aktivität für ein Radionuklid k im Ganz- oder Teilkörper Xk- der mit Urin oder Faeces täglich ausgeschiedenen Aktivität Xk
Gemessen wird am regelmäßig am Ende eines festen Überwachungsintevalls dt1 d bis 180 dAnnahmen: Zufuhrpfad: Inhalation Stoffklasse: M
Für die Ermittlung der Dosis: Zufuhr einmalig zum Zufuhrzeitpunkt tZ in der Mitte des Überwachungsintervall
Für die Ermittlung der Nachweisgrenze: Zufuhr einmalig zum Zufuhrzeitpunkt tZ am Anfang des Überwachungsintervall
Inkorporationskontrolle:
Durchführung: Standardverfahren
• Aktivitätszufuhr Zk
Xk
Rkj(½dt)
Xk
Ukj(½dt)
Zk =bzw.
Zk =mit
NWG(Xk): Ersetze ½·dt durch dt
Inkorporationskontrolle:
Durchführung: Standardverfahren
• Nachweisgrenze der Aktivitätszufuhr NWG (Zk)
NWG(Xk)Rkjdt
Analog: Ausscheidungsanalysen
NWG(Zk) =
Inkorporationskontrolle:
Durchführung: Standardverfahren
• DosisEffektive Dosis Ek bei Inkorporation der Aktivität Zk des Radionuklids
k: Ek = E,max,eff,k·Z,k
Organ bzw. Gewebedosis DZ,k bei Inkorporation der Aktivität Au,k des Radionuklids k:
DO,k = O,max,O,k·Z,k
• Anwendungsbereich< 30% der Grenzwerte (einfach zu handhaben)> 30% der Grenzwerte: Individualverfahren (sehr komplex)
Inkorporationskontrolle:
Durchführung: Standardverfahren
• Nachweisgrenze der Dosis Ek
NWG(Xk)Rkjdt
Analog: - Aussscheidungsanalysen- Organ bzw. Gewebedosis
NWG(Ek) = max,eff,k·
NWG(Ek) < 1 mSv/Anzahl der Überwachungsintervalle pro Jahr
Anzahl der Überwachungsintervalle pro Jahr:
360dt
Rkjdt·NWG(Xk)NWG(Xk) = max,eff,k-1·
Inkorporationskontrolle:
Durchführung: Standardverfahren
Inkorporationskontrolle:
Durchführung: 137Csdetection limits versus time after final shutdown
10
100
1000
10000
100000
0,1 1 10 100
t-tSD/y
N(d
t) / B
q
key radionuclide: Cs-137Pathway of intake Inhalation (M)Method of monitoring WHOLE BODYdt:30dµk: PWR;k=3:Kont. Stahl, steel, [5]
respiratory trackslungsbladderbreastbrainskintestesbone surfaceliveroesophagusstomagesmall intestinecolonspleenmusclessuprarenal glandkidneyovarypancreasred bone marrowthyroid glandthymusuteruseffective
Inkorporationskontrolle:
Durchführung: 137Cs
0E+00 2E+03 4E+03 6E+03 8E+03 1E+04 1E+04
2
4
6
8
10
14
20
30
40
60
80
90
100
120
180
Übe
rwac
hung
sint
erva
ll / T
age
N(t-tSD) / Bq bzw. Bq/d
key radionuclide: Cs-137
Pathway of intake Inhalation (M)
Method of monitoring WHOLE BODY
µk: PWR;k=3:Kont. Stahl, steel, [5]
Npraxis: 200 Bq
t-tSD: 0,001 y
Inkorporationskontrolle:
Qualitätssicherung• Selektivität: Einzelnuklidbestimmung erforderlich
• Nachweisgrenze:NWG (Ek) < 1 mSv/Anzahl der Überwachungsintervalle pro
JahrNWG (Dk) < 0,1GWD//Anzahl der Überwachungsintervalle pro
Jahr
• Richtigkeit: - 0,25 < Br < + 0,5• Präzision: SA = SB < 0,4• Effizienz
abhängig von Nuklid und Verfahreneinige 100 pro Jahr bis einige Tausend pro Jahr