Künstliche Strahlenbelastung

Übersicht

Im Kapitel "Natürliche Strahlenbelastung" wurde bereits die Menge und die Wirkung von Strahlung aus natürlichen Quellen beschrieben. Daneben gibt es auch noch eine Strahlenbelastung aus Strahlenquellen, die vom Menschen selber verursacht werden. Unter der künstlichen Strahlenexposition (Strahlenbelastung) versteht man alle aus künstlichen Strahlenquellen herrührende Strahlenexposition des Menschen. Sie wird, wie im Strahlenschutz üblich, als effektive Äquivalentdosis mit der Maßeinheit Sievert (Sv) bzw. Millisievert (mSv), aber auch als Organdosis angegeben. Das Sievert (Sv) ist eine biologische Einheit, die verschiedenen Arten von Strahlung mit verschiedenen Energien in ihrer Wirkung für die Entstehung von Erkrankungen wie Leukämie und Krebs vergleichbar macht.

In der Medizin wird die Strahlendosis als Energiedosis in Gray (GY) angegeben, was aber zahlenmäßig identisch mit dem Sievert ist. Praktisch alle Menschen sind der Wirkung der natürlichen Strahlung ausgesetzt, as bei der künstlichen Strahlung so nicht der Fall ist. Menschen, die z.B. oft einer Röntgen- oder CT-Untersuchung unterzogen wurden, waren natürlich einer erheblich höheren künstlichen Strahlendosis ausgesetzt als diejenigen, die noch nie oder wenig geröntgt wurden. Dennoch sind beiden Gruppen aus statistischen Gründen im Mittel derselben Dosis ausgesetzt. Die Strahlenbelastung in der Umgebung von Kohlekraftwerken ist oft sogar höher als in der Umgebung von intakten Kernkraftwerken. Das rührt u.a. von den in dem Feinstaub befindlichen und über die Atmung gut aufnehmbaren Radionukliden des Urans und Thoriums her.

Strahlenbelastung durch die Medizin

n der Medizin werden Röntgenstrahlen und andere ionisierende Strahlung bei diversen Diagnosen und Therapien eingesetzt. Wichtig ist dabei die Organdosis von der effektiven Dosis zu unterscheiden. Die Organdosis gibt dabei die Strahlenbelastung der betroffen Organs (Kopf, Becken, Thorax) an, während die effektive t die Organdosis auf den ganzen Körper umgerechnet angibt. Dabei ist die effektive Dosis erheblich geringer als die jeweilige Organdosis- das kann bis zu einem Zehntel der Organdosis sein. Im Folgenden ein paar Beispiele.

Afterloading
Das Afterloading ist in der Bevölkerung als Therapieform weitgehend unbekannt. Bei dieser Therapieform wird mit Hilfe eines Endoskops - zur Therapie eines bösartigen Tumors - Iridium 92 (Ir) in die Lunge oder in die Scheide von narkotisierten Patienten eingeführt. Es ist dabei möglich gezielt die befallene Region zu bestrahlen ohne die Umgebung mit zu belasten, wie das bei einer Bestrahlung von außen erfolgt. Damit wird eine Organdosis von 15 Sv appliziert.

Röntgenaufnahme des Brustkorbs
Bei einer Röntgenaufnahme des Brustkorbs, also bei einer Thoraxaufnahme, wird der Patient einmal von hinten - vom Rücken her - und dann von der Seite her geröntgt, um zu einer aussagekräftigen Diagnose zu gelangen. Dabei wird das durchstrahlte Körpervolumen im Mittel mit einer Dosis von 0,3 mSv (von hin-ten) sowie von 0,7 mSv bei der Seitenaufnahme, also insgesamt mit einer Dosis von rund 1 mSv belastet. Die Strahlenbelastung bei einer CT-Aufnahme kann das 10 bis 20-fache betragen.

CT- Untersuchungen
Ein CT (Computer-Tomograph) erzeugt Schnittbilder erwünschter Regionen des Körpers mit einer Dicke von wenigen Millimetern. Dazu legt sich die zu untersuchende Person in eine Röhre. Hier dreht sich spiralförmig eine Röntgenröhre mit einer elektrischen Spannung zwischen 120 und 140 Volt um den Patienten. Die Röntgenstrahlung durchdringt – vergleichbar einer normalen Röntgenaufnahme - den Körper und wird danach mit Hilfe von Detektoren – meist Halbleiter – detektiert. Mit Hilfe eines Rechners werden daraus die erwünschen Schnittbilder erzeugt, die fantastische Möglichkeiten zur Diagnose zahlreicher Verletzungen oder Erkrankungen er-möglichen. Es sei erwähnt, dass bei einem Kernspin-Tomographen keine ionisierende Strahlung verwendet wird, sondern mit Hilfe von Radiowellen werden Protonen im Körper angeregt und beim Übergang in den Grundzustand wird nicht ionisierende Strahlung freigesetzt und mit Hilfe von Detektoren und einem Rechnen in Schnittbilder mit ebenfalls eine Dicke von wenigen Millimetern erzeugt.
Bei einer modernen CT-Untersuchung des Kopfes kann die Strahlenexposition (Organdosis durchaus 80 mSv erreichen, was nicht gerade wenig ist.

Zahnröntgen einzelner Zähne
Die Strahlenbelastung beim Röntgen von 2 bis 4 Zähne beträgt:
• In analoger Technik (Röngenbildentwicklung: ca. 0,5 Millisievert – wird kaum noch angewendet
• In digitaler Technik (Speicherfolien, Sensoren): 0,3 Millisievert,

Panoramaschichtaufnahme
Die Strahlenbelastung durch ein OPG (Gesamtdarstellung Ober- und Unterkiefer) beträgt:
• In analoger Technik (mit einer Röngenbildentwicklung): ca. 0,7 Millisievert effektive Dosis– wird auch kaum
noch verwendet
• In digitaler Technik (Speicherfolien, Sensoren): ca. 0, 6 Millisievert effektive Dosis

Weitere Beispiele
Hand oder Fuß
Das Röntgen von Hand oder Fuß führt zu einer effektiven Dosis bis zu etwa 0,1 mSv.

Halswirbelsäule
Das Röntgen der Halswirbelsäule in 2 Ebenen führt zu einer effektiven Dosis bis zu etwa 0,2 mSv.

Mammographie
Die Mammographie mit Röntgenstrahlung mit einer Röhrenspannung von 30 bis 40 Volt führt zu einer effektiven
Dosis bis zu etwa 0,5 mSv.

Becken
Das Röntgen des Beckens (Beckenübersicht) führt zu einer effektiven Dosis bis zu etwa 1 mSv

Halswirbelsäule
Das Röntgen der Halswirbelsäule in 2 Ebenen führt zu einer effektiven Dosis bis zu etwa 1,2 mSv.

Lendenwirbelsäule
Eine CT-Aufnahme der Lendenwirbelsäule führt zu einer effektiven Dosis bis zu etwa 10 mSv.

Bauchraum
Eine CT-Aufnahme des Bauchraums führt zu einer effektiven Dosis bis zu etwa 20 mSv.

Zusammenfassung
Die Röntgendiagnostik und Strahlentherapie führen statistisch auf die gesamten Bevölkerung zusammengelegt im Mittel insgesamt zu einer Strahlenbelastung von etwa 1,9 mSv

Weitere Menschen gemachte Strahlenquellen

Tschernobyl
Nach dem Kernkraftwerksunglück am in Tschernobyl in der Ukraine sind noch v.a. Pilze, Beere und Wild mit Caesium 137 belastet, das führt in Deutschland im Mittel zu einer effektiven Strahlenbelastung von rund 0,016 mSv

Kernkraftwerke
Die Kernkraftwerke führten im Normalbetrieb zu einer effektiven Strahlenbelastung von rund 0,01 mSv. Aber nach dem Abschalten der letzten drei Kernkraftwerke Ende 2022 entfällt diese Strahlenbelastung.

Kohlekraftwerke
Auch beim Verbrennen von Kohle werden Radionuklide freigesetzt, die zu einer effektiven Strahlenbelast von rund 0,002 mSv führen und damit praktisch vernachlässigbar sind

Fall out
Der Fall out früherer Kernwaffentests führt zu einer effektiven Strahlenbelastung von etwa 0,005 mSv und ist damit praktisch vernachlässigbar

Zusammenfassung aller künstlichen Strahlenquellen

Medizin: 1,9 mSv
Kernreaktoren: 0,05 mSv
Kohlekraftwerke: 0,02 mSv
Fall out: 0,001 mSv
Technik und Forschung: 0,1 mSv
Fliegen: vernachlässigbar
Zusammen: etwas mehr als 2 mSv

Mögliche zukünftige Gefahren

Infolge des Kriegs in der Ukraine ist es nicht auszuschließen, dass es durch Be-schuss eines der Kernkraftwerke zu einem Unfall mit dem Austritt von Radionukliden kommt. Unter Radionukliden versteht man Atome die unter Aussendung von ionisierender Strahlung zerfallen. Besonders bekannt ist dabei Jod 121 ((J) mit einer Halbwertszeit von rund acht Tagen und Caesium 137 (Cs) mit einer Halbwertszeit von rund 30 Jahren.

Der Einsatz von Kernwaffen, wie Atom- oder Wasserstoffbomben führt in Abhängigkeit der Sprengkraft bekanntlich zu massiven Verwüstungen und zu einer unmittelbar nach der Explosion auf treteten sehr hohen Strahlenbelastung. In einer Entfernung von 3 bis 5 Kilometern vom Sprengort einer Atombombe mit einer Sprengkraft von etwa 20 kT (Nagasaki-bombe) kann man die Explosions folgen in Abhängigkeit von der Qualität der Unterkunft (Keller, Bunker, U-Bahnschächte) überleben. Um die Strahlenbelastung des später wirksamen Fall-Out bestimmen zu können, kann ein Dosimeter lebensrettend sein

Strahlenmessgeräte
Infolge des Unfalls in Tschernobyl sind in Süddeutschland beispielsweise immer noch Wildschweine über die erlaubten Grenzwerte hinaus radioaktiv belastet. Auch Pilze sind oft noch besonders mit Cäsium 127 belastet. Daher ist es für bestimmte Berufsgruppen - wie Jäger, Metzger, Behördenvertrete oder, Tierärzte - durchaus sinnvoll, ein eigenes Strahlenmessgerät zu besitzen. Auch für Menschen in der Umgebung von Kernkraftwerken, die Sorgen wegen einer erhöhten Strahlenbelastung haben, wäre die Anschaffung eines Strahlenmessgeräts sinnvoll - und sei es nur, um sich und andere beruhigen zu können. Da viele Menschen staatlichen Verlautbarungen misstrauen, könnte dieser Personenkreis im Falle eines radiologischen Unfalls eigene Messungen durchführen. Aber auch beim Fliegen könnte man mit einem derartigen Gerät die dortigen Strahlenbelastungen messen - besonders Schwangere. Wobei es allerdings fraglich ist, ob das Sicherheispersonal das Gerät mit in die Maschine lassen.

Es gibt für diese und andere Fälle zahlreiche Anbieter und viele verschiedene Messgeräte - in allen Preisklassen.
Um unseren Lesern aber eine konkrete Empfehlung mit einem Ansprechpartner zu geben, stellen wir hier ein bestimmtes Erzeugnis vor. Im Internet oder im Fachhandel kann man sich natürlich auch über andere Erzeugnisse informieren.
Es sei darauf hingewiesen, dass wir von dem Hersteller keinerlei Provisionen erhalten und auch kein Geld für diese Veröffentlichung bekommen haben. Aber wir haben die folgenden Informationen sowie die Abbildung freundlicherweise kostenfrei erhalten.
Das abgebildete Gerät kann Alpha-, Beta- und Gammastrahlung messen.

Messbereiche
Alphastrahlung ab einer Energie von 4 Mev
Betastrahlung ab einer Energie von 0,2 MeV = 200 keV
Gammastrahlung ab einer Energie von 0,03 MeV = 30 keV
Der kalibrierte Dosis-Messbereich erstreckt sich von 0,01 µSv/h bis 1.000 µSV/h = 1 mSv/h. Aber es sind auch oberhalb des kalibrierten Bereichs Messungen höherer Dosen möglich, dann jedoch mit Fehlern um 15%.
Es sei erwähnt, dass die mittlere natürliche Strahlenbelastung von 2,2 mSv pro Jahr eine Strahlenbelastung von rund 0,25 µSv pro Sunde (0,25 µSv/h) bedeutet. Da das Gerät aber nur die kosmische und terrestrische Strahlung misst - aber nicht die inkorporierte - ist mit Werten um 0,09 µSv pro Stunde (µSv/h) an einigen Orten Deutschlands auch mit 0,18 µSv/h zu rechnen.

Die einfachste Version des Geräts kostet rund 240 € und die teuerste rund 415 € - ohne MWSt.
Fa. Gamma-Scout
Abtsweg 15
D-69198 Schriesheim
Tel: 0049 - (0)6220-6514

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