Afterloading

Beim Afterloading handelt es sich um eine Therapieform unter Verwendung radioaktiver Strahlung, bei dem nicht mit einer Strahlenquelle außerhalb des Körpers gearbeitet wird (wie es z.B. bei Verwendung von γ-Strahlungsquellen der Fall ist). Stattdessen wird über eine Schlauchleitung ein starker Gammastrahler für eine begrenzte, kurze Zeit in Körperhöhlungen eingeführt. 

 

 

Alphastrahlung

Als Alphastrahlung wird die Emission von zweifach positiv geladenen Helium-Atomkernen (Teilchen aus zwei Neutronen und zwei Protonen) beim radioaktiven Zerfall bezeichnet. Bedingt durch die Teilchengröße haben Alpha-Strahlen in Luft nur eine kurze Reichweite und werden schon durch z.B. ein Blatt Papier wirkungsvoll abgeschirmt. Andererseits wechselwirken sie auf Grund ihrer Masse und ihrer hohen elektrischen Ladung auf dem kurzen Bremsweg intensiv mit biologischer Materie. Daher ist die Inkorporation von Alpha-strahlenden Radionukliden besonders gefährlich.

Zudem können durch Rückstoßeffekte die entstehenden Tochternuklide mobilisiert werden und sich so in der Umgebung verteilen.

 

 

Aktivität

Als Aktivität wird die durchschnittliche Anzahl von spontanen Kernprozessen (z.B. Zerfall, Freisetzen von Teilchen oder Strahlung) pro Zeiteinheit bezeichnet. Die Einheit der Aktivität ist das Becquerel.

 

 

Äquivalentdosis

Die Äquivalentdosis beschreibt die Auswirkung der Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung oder energiereicher Partikelstrahlung mit biologischem Material. Im Gegensatz zur Energiedosis werden hier nicht nur die freigesetzte Energie berücksichtigt, sondern auch die unterschiedlichen Wechselwirkungsmechanismen. Die Einheit der Äquivalentdosis ist das Sievert.

 

 

Becquerel (Abkürzung: Bq)

Einheit der Aktivität, benannt nach dem französischen Kernphysiker Antoine Henri Bequerel. 1 Becquerel ist definiert als 1 Kernprozess (z.B. Kernzerfall) pro Sekunde. Um was für einen Kernprozess es sich handelt, wie viele Teilchen entstehen und welche Energie frei wird, bleibt unberücksichtigt.

 

 

Beschleuniger

Beschleuniger sind Maschinen, in denen Elektronen, Protonen oder andere geladenen Teilchen (Ionen) durch elektromagnetische Wechselfelder auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Die hohe Geschwindigkeit führt

zu einer hohen kinetischen Energie, die dann beim Abbremsen der Teilchen auf kleinem Raum freigesetzt wird. Bei der Verwendung von Beschleunigern im Rahmen von medizinischen Anwendungen wird die freigesetzte Energie verwendet, um Tumorgewebe zu beschädigen und abzutöten (Krebstherapie).

 

 

Betastrahlung

Als Betastrahlung wird die Emission hochenergetischer freier Elektronen oder Positronen beim radioaktiven Zerfall bezeichnet. Da es sich um eine Teilchenstrahlung handelt, ist die Reichweite in Materie nicht so groß, aber dennoch deutlich höher als die der Alphastrahlung. Deswegen muß bei Betastrahlung schon ein größerer Aufwand getroffen werden, um wirkungsvolle Abschirmungen zu erreichen. Hinzu kommt, dass bei hochenergetischer Betastrahlung und schweren Abschirmmaterialien wie Blei eine Röntgenstrahlung (sog. Bremsstrahlung) auftritt, die wegen ihrer Durchdringungsfähigkeit zusätzliche Abschirmmaßnahmen erfordert.

 

 

Betasubmersion

Als Betasubmersion wird der Aufenthalt in einem betastrahlenden Gas- oder Aerosolvolumen verstanden. Eine solche Submersion könnte z. B. auftreten, wenn bei einer Explosion strahlende Aerosole freigesetzt werden und die dabei entstehende Explosionswolke sich bodennah verbreitet.

 

 

Bundesamt für Strahlenschutz (BfS)

siehe hier

 

 

Einheiten für die Charakterisierung der Exposition durch ionisierende Strahlung

Die Einwirkung der äußeren Strahlung auf den Menschen beschreibt man durch die am jeweils betrachteten Ort herrschende Dosisleistung und die Zeitdauer der Exposition. Die Messung erfolgt mit Zählrohren, Szintillationszählern oder anderen direkt ablesbaren Messinstrumenten. Die Ortsdosisleistung der natürlichen Umgebungsstrahlung wird in Nanogray pro Stunde als Beschreibung der Energiedosis oder Nanosievert pro Stunde als Maß der biologischen Wirksamkeit (Äquivalentdosis).

Wichtig für Vorsorgemaßnahmen ist die Aussage zur erhaltenen Dosis, d.h. zu dem Produkt aus der Dosisleistung und der Zeit, in der eine Person dieser Dosisleistung ausgesetzt ist.

 

 

Elektronenvolt (eV)

Die Einheit "Elektronenvolt" ist eine in der Physik übliche Energieeinheit. Sie ist definiert als die Energie, die ein Elektron aufnimmt, wenn es eine Spannungsdifferenz von einem Volt durchläuft.

 

 

Elemente

Gruppen von Atomen mit gleicher Kernladungszahl Z und (praktisch) gleichem chemischen Verhalten (im Reinzustand). Ein Element kann aus mehreren verschiedenen Isotopen bzw. Nukliden bestehen, so z.B. gehören Caesium-133 [Z= 55, A=133], Caesium-134 [Z= 55, A=134] und Caesium-137 [Z= 55, A=137] alle zum Element Caesium.

 

 

energiedispersive Messungen

Messverfahren, bei denen die Messergebnisse (z.B. Intensitäten) nicht über den gesamten Messbereich pauschal aufsummiert werden, sondern für jeden Energiebereich einzeln ermittelt werden.

 

 

Energiedosis

Die Energiedosis beschreibt die Energie, die bei der Sorption elektromagnetischer Strahlung (oder dem Abbremsen eines Partikels) in Materie freigesetzt wird. Sie ist der Quotient aus der absorbierten Energie, dividiert durch die Masse des absorbierenden Materials. Die Einheit der Energiedosis ist das Gray.

 

 

Gammaradiografie

Bei der Gammaradiografie handelt es sich um ein bildgebendes Verfahren, bei dem mit einem geeigneten Gammastrahler (z.B. Cs-137) ein zu untersuchender Gegenstand durchstrahlt wird und die sich daraus ergebende Intensitätsverteilung aufgezeichnet wird. Dieses Verfahren wird zur Materialprüfung (z.B. bei Schweissnähten) verwendet.

 

 

Gamma-Submersion

Als Gammasubmersion wird der Aufenthalt in einem gammastrahlenden Gas- oder Aerosolvolumen verstanden. Eine solche Submersion könnte z. B. auftreten, wenn bei einer Explosion strahlende Aerosole freigesetzt werden und die dabei entstehende Explosionswolke sich bodennah verbreitet.

 

 

Gammastrahlung

Gammastrahlung ist eine hochenergetische elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen kleiner als 0,5x10-11 Meter (zum Vergleich: die Wellenlänge des sichtbaren Lichts liegt in der Größenordnung vom 0,5x10-6 Meter). Die Strahlung wird allerdings nicht mehr durch Angabe der Wellenlänge, sondern durch Angabe der Energie charakterisiert. Dementsprechend hat die im Strahlenschutz zu berücksichtigende Gammastrahlung eine Energie von einigen 10 Kiloelektronenvolt (1 Kiloelektronenvolt [keV] = 103 eV) bis zu einigen Megaelektronenvolt (106 eV). Im Bereich der primären kosmischen Strahlung wurden schon Gamma-Energien gemessen, die um viele Zehnerpotenzen (> 1011 eV) höher lagen.

Bei der Gammastrahlung handelt sich um eine Strahlung, die jegliche Materie durchdringt. Zur Abschirmung müssen Materialien hoher Dichte und großer Dicke eingesetzt werden, z.B. Schwerbeton mit Wandstärken von einigen Zentimetern bis zu einem Meter oder mehr.

 

 

Gray (Abkürzung: Gy)

Einheit der Energiedosis, benannt nach dem britischen Physiker Louis Harold Gray. 1 Gray ist gleich der Energiedosis, bei der die Energie von 1 Joule auf 1 Kilogramm Materie übertragen wird, d.h. 1 Gray = 1 Joule pro Kilogramm.

 

 

Halbwertszeit

Als Halbwertszeit bezeichnet man den Zeitraum, in dem 50% der Atome eines radioaktiven Nuklids zerfallen sind. Die Halbwertszeit ist eine nuklidspezifische Stoffkonstante und von äußeren Rahmenbedingungen unabhängig.

 

 

IMIS

Abkürzung für "Integriertes Mess- und Informationssystems für die Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt".

Als Folge des Reaktorunfalls von Tschernobyl im Jahre 1986 hat die Bundesregierung das Gesetz zum vorsorgenden Schutz der Bevölkerung gegen Strahlenexposition (Strahlenschutzvorsorgegesetz) erlassen. Gemäß § 1 dieses Gesetzes ist "zum Schutz der Bevölkerung ... die Radioaktivität in der Umwelt zu überwachen". Dies erfolgt mit dem "Integrierten Mess- und Informationssystem für die Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt" (IMIS). Aufgabe des IMIS ist es, die Umwelt kontinuierlich zu überwachen, um bereits geringfügige Änderungen der Umweltradioaktivität flächendeckend schnell und zuverlässig erkennen sowie langfristige Trends erfassen zu können. Das IMIS wird vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) betreut, das auch die von den verschiedenen Bundes- und Landesmessstellen gesammelten Daten zusammenfasst und verwertet.

 

 

Inkorporation

Aufnahme von radioaktivem Material in den Körper, z.B. über die Nahrung, den Luftweg oder auch eventuelle Wunden. Die Inkorporation ist insbesondere bei α- oder β-Strahlern sehr gefährlich, da das inkorporierte Material in der Regel nicht durch ärztliche Eingriffe entfernt werden kann und daher das biologische Gewebe permanent dem radioaktiven Zerfall, ggf. auch dem der Folgeprodukte, ausgesetzt ist.

 

 

Intensiv-Messprogramm

Das Intensivmessprogramm tritt im Falle von Ereignissen mit erhöhter Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Umwelt an die Stelle des Routinemessprogramms. Im Vordergrund der Maßnahmen zur Überwachung der Umweltradioaktivität stehen dann:

  • die schnelle Erstellung von Übersichten über die radiologische Lage,
  • die Ermittlung von Basisdaten als Grundlage für Empfehlungen und eventuell erforderliche Vorsorgemaßnahmen zur Minimierung der Strahlenexposition,
  •  die Abschätzung der zu erwartenden ereignisbedingten Strahlenexposition.

Die Entscheidung über die Auslösung und die Beendigung des Intensivbetriebs liegt beim Bundesministerium für Umwelt und Reaktorsicherheit.

Das Intensivmeßprogramm ist im Anhang 2 der „Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt (IMIS) nach dem Strahlenschutzvorsorgegesetz“ geregelt.

 

 

Isotop

Isotope sind Atome mit gleicher Kernladungszahl Z (Zahl der Protonen im Kern), aber verschiedener Nukleonenzahl N. So sind z.B. Caesium-134 [Z= 55, N=134] und Caesium-137 [Z= 55, N=137] verschiedene Isotope des gleichen Elements Caesium.

 

 

Kernspaltung

Bei der Kernspaltung zerfällt ein Atomkern in zwei größere Bruchstücke sowie ggf. ein oder mehrere einzelne Neutronen. Bei einigen Radionukliden tritt die Kernspaltung spontan (und zufallsgesteuert) auf. Bei anderen Nukliden hingegen kann die Kernspaltung durch Beschuss mit Neutronen ausgelöst werden. Die dabei frei werdende Energie kann zur Energieerzeugung ausgenutzt werden.

 

 

Messverfahren und -geräte

Da der menschliche Körper keine Sinne für radioaktive Strahlung hat, müssen zur Messung und Überwachung Messgeräte verschiedenster Art eingesetzt werden.

Als Messprinzipien werden verschiedene Effekte ausgenutzt, z.B. die Schwärzung fotografischer Filme, die Freisetzung von Photonen ("Lichtblitzen)" aus Atomen und Molekülen, die Mobilisierung von Elektronen in Halbleitern oder die Entstehung und Detektion ionisierter Moleküle in Gasentladungkammern.

Es gibt Messgeräte zur Überwachung (im Sinne von "Sicherung") von strahlungsgefährdeten Personen, bei denen die erhaltene Dosis aufgezeichnet wird (z.B. Filmdosimeter, Stabdosimeter) und ggf. auch beim Überschreiten einer einstellbaren Dosisschwelle automatisch Alarm ausgegeben wird.

Mit anderen Messgeräten kann ionisierende Strahlung qualitativ erkannt werden (z.B. Geiger-Müller-Zählrohre) oder mit höherem Aufwand die Energie der Strahlung ermittelt werden (z.B. Szintillationsdetektor, Halbleiterdetektor).

 

 

Normalbetrieb

Der Normalbetrieb ist die Regelbetriebsart des IMIS. Er liefert Erkenntnisse über die natürlich vorhandene Strahlenbelastung in einem Umfeld, das nicht durch etwaige radiologische Ereignisse beeinflusst oder gestört wurde.

Das im Normalbetrieb gefahrene Messprogramm wird als Routine-Messprogramm bezeichnet; es ist im Anhang 1 der "Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt (IMIS) nach dem Strahlenschutzvorsorgegesetz" geregelt.

 

Das Gegenteil zum Normalbetrieb ist der Intensivbetrieb; siehe hierzu das Stichwort "Intensiv-Meßprogramm".

 

 

Nuklid

Ein Nuklid enthält nur Atome mit gleicher Kernladungszahl Z (Zahl der Protonen im Kern) und gleicher Nukleonenzahl N (Gesamtzahl der Protonen und Neutronen).

 

Radioaktiver Zerfall

Als radioaktiven Zerfall bezeichnet man den Zerfall von (instabilen) Atomkernen, bei denen neben einem leichteren Tochternuklid eine oder mehrere Teilchen (in der Regel Elektronen, Positronen oder Alpha-Teilchen sowie weitere Elementarteilchen) freigesetzt werden. Zusätzlich wird häufig die überschüssige Energie als Gammastrahlung abgegeben werden.

Die mit dem Zerfall verbundenen Teilchen- bzw. Gammastrahlung ist charakteristisch für den jeweiligen Kern und wird zur messtechnischen Identifikation des betreffenden Nuklids herangezogen. Ebenso charakteristisch ist die Halbwertszeit.

Beim radioaktiven Zerfall handelt es sich um einen zufallsgesteuerten Prozess, d.h. es ist nicht vorhersagbar, wann welcher Atomkern zerfällt.

 

 

Radioisotop

Radioaktives Isotop

 

 

Radionuklid

Radioaktives Nuklid

 

 

Radon

Radioaktives Edelgas, bei dem die wichtigsten Nuklide Alphastrahler sind. Dieses Gas ist deswegen als kritisch anzusehen, weil es über die Luftwege in die Lunge aufgenommen wird. Der Alpha-Zerfall findet dann im Körper statt. Die dabei entstehenden, nichtflüchtigen Radionuklide bleiben im Körper und zerfallen dort weiter, wodurch zusätzliche Schädigungen entstehen können.

 

 

Routine-Messprogramm

Die Überwachung der Umweltradioaktivität nach dem Routinemessprogramm im Rahmen des IMIS erfolgt zur Ermittlung der aktuellen Strahlenexposition des Menschen durch radioaktive Stoffe in der Umwelt. Die Messergebnisse dienen weiterhin dazu, um im Falle eines radiologischen Ereignisses (erhöhter Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Umwelt) eine etwaige, durch dieses Ereignis hervorgerufene Erhöhung der Strahlenexposition erkennen zu können.

Gleichzeitig dient das Routinemessprogramm der Übung und der Prüfung der Einsatzfähigkeit für das Intensivmessprogramm.

 

 

Sievert (Abkürzung: Sv)

Einheit der Äquivalentdosis, benannt nach dem schwedischen Mediziner und Physiker Rolf Sievert. Auch hier gilt: 1 Sievert = 1 Joule pro Kilogramm. Die Äquivalentdosis dient zur Charakterisierung der Wechselwirkung mit organischem Material, weil hierfür die Energiedosis nicht geeignet ist (gleiche Anzahl von Teilchen unterschiedlicher Art verursachen bei gleichem Energieinhalt unterschiedliche Schädigungen im biologischen Material). Die gesetzlichen Grenzwerte für die Exposition gegenüber radioaktiver Strahlung basieren auf der Einheit Sievert. 

Für beruflich strahlenexponierte Personen gilt eine maximale Strahlenexposition (als effektive Dosis) von 20 Millisievert pro Jahr und 400 Millisievert für das gesamte Leben.

 

 

Spaltprodukte

Spaltprodukte sind die bei der Kernspaltung freigesetzten Atomkerne. Diese können entweder selbst wieder radioaktiv oder auch stabil sein.

 

 

Tochternuklide

Als Tochternuklide werden die beim radioaktiven Zerfall als Zerfallsprodukte entstehenden Atomkerne bezeichnet.

 

 

Zerfallsreihen

Beim Zerfall schwerer radioaktiver Nuklide entstehen meistens Tochternuklide, die wiederum radioaktiv sind. Durch Verkettung dieser Zerfälle entstehen sogenannte Zerfallsreihen, die mit einem stabilen Isotop enden. Typisch für derartige Zerfallsreihen ist, dass sich nach einiger Zeit ein Gleichgewicht zwischen Zerfall und Nachbildung der einzelnen Nuklide aufbaut, das zu einem konstanten Verhältnis der einzelnen Nuklide untereinander führt. Abweichende Verhältnisse deuten auf Bearbeitungsschritte am Material hin; es läßt sich sogar der seit der letzten Behandlung verstrichene Zeitraum abschätzen.

Wichtige Zerfallsreihen sind die

 

 

 
 
Letzte Änderung: 17.08.2011