Wissenswertes zum Strahlenschutz mit ionisierender Strahlung
Einheiten
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1 Bq |
= 1 Zerfallsprozess/s |
= 1 dps (disintegrations per second) |
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1 Bq |
= 27 pCi |
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1 Ci |
= Aktivität von 1g Radium (Alphastrahler) |
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1 Ci |
= 3,7x1010 Bq (=37GBq) (alte Einheit) |
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1 MikroCurie (µCi) |
= 3,7x106 Bq |
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1 rad (r) |
= 0,01 J/kg (alte Einheit) |
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1 rad |
= 0,01 Gy |
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1 R (Röntgen) |
= 0,000258 Coulomb / Kg |
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1 R (Röntgen) |
= 2,082x109 Ionenpaare pro cm3 Luft |
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1 Gy |
= 1 J/kg |
= 1Ws/kg |
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1 Gy |
= 100 rad |
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| 1 cGy | = 0,01 Gy |
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1 Sv |
= 1 Gy x Q (siehe unten) |
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1 Sv |
= 100 rem |
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1 mSv |
= 0,001 Sv |
= 0,1 rem = 100 mrem = 1E-3 Sv |
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1 cSv |
= 0,01 Sv |
= 1E-2 Sv |
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1 MikroSievert (µSv) |
= 1 Millionstel Sievert |
= 1E-6 Sv |
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1 rem |
= 0,01 Sv |
= 10mSv |
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1 mrem |
= 0,00001 Sv |
= 0,01 mSv = 10 µSv |
heute sind nur noch Bequerel [Bq], Gray [Gy] und Sievert [Sv] zugelassen
Bei Angaben der Aktivität
sind die Bezugsgrößen wichtig.
Bequerel wird häufig
in Bezug auf ein Volumen, eine Gewichtsangabe oder eine Fläche angegeben.
Angaben in Bq beziehen
sich manchmal nur auf das Jod 131.
Dosisbegriffe
Dosis = absorbierte Energie / Masse [J/kg]
Ionendosis = Ladung (erzeugte Ladung)
/Masse (Luft) auch Luftkerma
Einheit: [C/kg] Luftkerma
Einzige physikalisch messbare Dosis
2.58e-04 C/kg = 1 Röntgen
Energiedosis = Ionendosis * f(E,Material)
Einheit: Energie/Masse [Gy]
Äquivalenzdosis
Effektive Dosis
Bewertungsfaktor Q
Röntgen-/ Gammastrahlen: |
1 |
Betastrahlen bis 3 MeV: |
1 |
Neutronen: |
10 (umstritten) |
Alphastrahlen: |
20 |
schwere Teilchen: |
20 |
Typische Aktivitätswerte:
Der erwachsene Mensch:
3000 Bq ***** bis etwa 20000 Bq [8]
1 Kg Kaffee:
1000 Bq
Rauchmelder:
30.000 Bq
1 Kg Uran:
10 MBq
K40 im menschl. Körper:
5000 Bq
K40 im Meerwasser:
300 pCi / Liter [8]
Radon in Raumluft:
Mittelwert 50 Bq/Kubikmeter [11], Spitze >600000 Bq/m3
Trinkwasser in Berlin:
3-19 pCi / Kubikmeter
Typische Dosiswerte:
( Angaben schwanken sehr, Interessen spielen eine Rolle... )
jährliche Gesamtdosis:
2 - 4 mSv / Jahr (200-400 mRem) auf Meereshöhe, USA: 3,6 mSv [8]
Natur:
82 % [8]
Mensch:
18 % [8] <1% durch Atomenergie
aus der Natur
natürl. Strahlenbelastung:
1,1 mSv / Jahr [3] USA: 3 mSv / Jahr [8]
natürl. Strahlenbelastung:
2,4 mSv / Jahr [11]
natürl. Strahlenbelastung:
0,83 - 3,88 mSv / Jahr [14]
Radon in Deutschland:
gesamt 1,4 mSv / Jahr [11] ( USA: 2 mSv / Jahr [8] )
Radonbelastung der Lunge:
6 - 13 mSv / Jahr [14]
Radon in Gebäuden:
1,2 mSv/Jahr [12]
Radon im Freien:
0,2 mSv/Jahr [12]
Radon in Heilstollen
Gastein: 43000 Bq bis 160000 Bq / Kubikmeter Luft [12]
Gesamtdosis Radonkur
Gastein: 2,3 mSv [12] mit sog. Hormesis-Wirkung
Beschäftigte in
einem Radiumbad: 8,2 mSv / Jahr im Jahre 1996 [11]
terrestrische Strahlung:
0,2 - 3 mSv / Jahr [3]
terrestrische Strahlung:
15 mSv / Jahr in einigen Gebieten im Schwarzwald [3]
terrestrische Strahlung:
Kerala** (Westküste Indien): 5 mSv - 20 mSv / Jahr [3]
(nur etwa 500 Menschen sollen mit 20 mSv / Jahr belastet werden)
terrestrische Strahlung:
Kerala** (Westküste Indien): 13-26 mSv / Jahr [1]
terrestrische Strahlung:
Kerala** (Westküste Indien): 5-6 mGy / Jahr Spitzenwert: 32,6
mGy / Jahr [8]
terrestrische Strahlung:
Guarapari/Meaipe (atlantische Küste Brasilien): 87 mSv / Jahr [1]
Thorium/Monazit Sand:
50 - 100 mSv / Jahr ( andere Quelle ) ****
Thorium/Monazit Sand:
50 MikroGy / Stunde in Brasilien [8]
Thorium Erzlager Brasilien:
0,01-0,02 mGy / Stunde [8]
inkorporierte Isotope:
0,3 mSv / Jahr [3]
K40 Belastung:
0,18 mSv / Jahr [14]
Ernährung mit KCl:
0,1 mSv / Jahr (statt Kochsalz) K40 auch in Bananen
körpereigene Isotope:
0,250 - 0,350 mSv / Jahr *****
körpereigene Isotope:
0,95 mSv / Jahr (K40 alleine 0,40 mSv/a) andere Quelle)
kosmische Höhenstrahlung:
0,3 mSv - 0,5 mSv / Jahr auf Meereshöhe je nach geogr. Breite [3]
[8] [11]
Höhenstrahlung
durch Neutronen: 30 MikroSv / Jahr [11]
Höhenstrahlung
kosm. Nuklide: 10 MikroSv / Jahr [11]
Höhenstrahlung
2000 m: 1 mSv/Jahr [14]
Leben auf 1900m Höhe:
0,68 mSV / Jahr zusätzlich
1 Monat auf 3000m Höhe:
0,02 mSv / Monat zusätzlich [3]
Höhenstrahlung
8000 m: 15 mSv / Jahr [14]
Höhenstrahlung
12000 m: 45 mSv / Jahr [14]
Höhenstrahlung
20000 m: 130 mSv / Jahr
Flug 10-12 Km Höhe:
2-9 MikroSv / h [11]
Flug in 11000 m Höhe:
5 MikroSv / h [3] [11]
Flug in 10000 m Höhe:
1,8 - 2,4 MikroSv / h mit einem Geigerzähler in der Kabine selbst
gemessen
Flug in 10000m Höhe:
4 - 10 MikroSv / h bei Sonneneruptionen bis 1 mSv / h
Flug in 18000m Höhe:
10 - 16 MikroSv / h
Flug Frankf/New York/Frankf
0,1 mSv insgesamt
Flug Frankf/Austral./Frankf
0,2 mSv [3]
Coast to coast Flug
USA: 0,12 mSV in 35.000 Fuss Höhe
Flug New York-Paris
19000m: 24 MikroGy in der Concorde [8]
Flugzeugpilot:
5 mSv / Jahr zusätzlich bei 480 Flugstd / Jahr
Flugpersonal 875 Std/Jahr:
6 mSv / Jahr [11]
im van Allen Bereich:
bis 1 Sv / h maximal, wird bisweilen von Astronauten durchflogen
Weltraum bei Sonneneruption
bis 10 Sv / Sonneneruption (müßte eigentlich tödlich sein)
Astronaut: (space-Shuttle):
250 mSv maximal (pro Flug?) ***
Astronaut außerh.
van Allen: 900 mSv / Jahr [14]
man made / zivilisatorisch
nicht natürliche
Strahlung: 0,6 mSv in den USA [8]
Zivilisatotorische Belastungen
ohne medizinische Diagnostik/Therapie: 40-90 MikroSv/Jahr [3]
durch Atomenergie:
10 MikroSv / Jahr [3]
in Atomkraftwerknähe:
10 - 50 MikroSv/Jahr
radioaktiver fallout(1988):
10 MikroSv / Jahr
Rauchmelder,Leuchtuhren:
0,1 mSv / Jahr
Fernsehen:
1 - 30 MikroSv / Jahr
Fernsehen 4 h/Tag in
50cm: 20 MikroSv / Jahr (andere Quelle) und [14]
30 Zigaretten / Tag:
80 mSv / Jahr Belastung im Bereich der Bifurcatio der Trachea [3]
Castor in 2m Entfernung:
50 MikroSv / h (Messung:Robin Wood + Greenpeace)
incl Neutronenstrahlung
Castor in 2m Entfernung:
20 - 70 MikroSv / h ( offizielle Angaben )
umstritten wegen der Bewertung der Neutronenstrahlung
Castor in 2m Entfernung:
25 MikroSv/h [11] 5 durch Photonenstrahlung, 20 d. Neutronen
Castor in 2m Entfernung:
60 MikroSv/h davon 30 durch Neutronen [Prof. Kuni]
Castoroberfläche:
0,24 mSv / h = 240 MikroSv / h (andere Quelle: 1,8 mSv/h)
Abwasser AKW Obrigheim:
0,081 Ci / Jahr = 81 MikroCi Spaltprodukteaktivität 1980 [3]
Abwasser AKW Obrigheim:
0,84 Ci / Jahr Tritiumaktivität 1980 [3]
Medizin
Radiol. Diag. + Therapie:
1,5 mSv / Jahr [11]
Radiolog. Diagnostik:
0,2 - 2 mSv / Jahr / Person (90% der gesamten künstlichen
Strahlenexposition) - gemittelt über gesamte Bevölkerung* [3]
medical X-ray (USA):
0,39 mSv / Jahr [8]
Nuklearmedizin (USA):
0,14 mSv / Jahr [8]
Nuklearmedizin:
0,02 mSv / Jahr [10]
Strahlentherapie:
0,01 mSv über Bevölkerung gemittelt [3]
Tumorbestrahlung:
30 bis 150 Gy pro Bestrahlungstherapie insgesamt [14]
(wird fraktioniert, also aufgeteilt)
Schildrüsenbestrahlung:
100 Sv / Organ = 0,2 Sv Gesamtkörperdosis / Therapie
Thorax Röntgen
AP: 0,2 - 2 mSv pro
Aufnahme (35% aller Röntgenaufnahmen) [14]
Thorax Röntgen
AP: 0,2 mSv pro Aufnahme
[3] *******
Thorax Röntgen
seitlich: 1,4 mSv [3] *******
Thorax Röntgen:
50 MikroSv Gonadendosis [3]
CT-Thorax:
4,3 mSv Knochenmarkdosis pro Aufnahme
CT-Abdomen:
9,8 mSv Knochenmarkdosis pro Aufnahme
Mammographie:
15 - 65 mSv Brustgewebedosis je nach Technik pro Aufnahme
Mammographie:
1,65 - 65 mSv [14]
Mammographie:
40 mSv Brustgewebedosis [9]
Schädelaufnahme:
0,5 - 1,6 mSv Knochenmarkdosis pro Aufnahme
Schädelaufnahme:
0,8 - 1,6 mSv Knochenmarkdosis pro Aufnahme [14]
Schädelaufnahme:
4,1 mSv
BWS Aufnahme:
4 mSv Knochenmarkdosis pro Aufnahme
Herzkatheter:
90 mSv Knochenmarkdosis pro Aufnahme
Szintigraphie:
1 mGy typische Gesamtkörperbelastung. (bis 20mGy mit Selen 75)
Linsentrübung:
4 Sv einmalig / 15 Sv fraktioniert [3]
Linsentrübung:
ab 2 Sv [BAG Broschüre Schweiz]
Rö-Erythem der
Haut: ca 2-3 Sv einmalig
Rö-Erythem der
Haut: über 10 Gy einzeitig
lokal gegeben (andere Quelle)
Bleibende Hautschäden:
8-10 Sv einmalig (Hautdosis) [3]
Lähmungen (ZNS
Schaden): ab etwa 50 Sv
LD Werte
Sofortiger Tod (Mensch):
100 Sv einmalig (in Hiroshima starben alle Menschen, die mit
mehr als 6 Sv bestrahlt wurden, und es starben 50% aller
Menschen die mit 4,5 Sv bestrahlt worden waren)
in Tokaimura ist zur Zeit (Nov. 1999) ein Arbeiter am Leben, der mit
10 Gy bestrahlt wurde.
tödliche Dosis
Mensch > 10 Sv [3]
LD50 Mensch:
4,5 Sv einmalig [2]
LD50 Ratte:
6 Sv einmalig [2]
LD50 Fledermaus:
150 Sv einmalig [2]
LD50 Wespe:
1000 Sv einmalig [2]
LD50 Protozoen:
3300 Sv einmalig [2]
Deinococcus radiodurans:
soll 30.000 rad überleben ! strahlenresistentestes Lebewesen
Deinococcus radiodurans:
soll 6000 rad / Std aushalten können (andere Quelle)
ovarielle Sterilität:
ab 3 Sv Gesamtdosis
Chernobyl Feuerwehrmann:
11 Gy !
Risikoberechnungen ********
10 mSv einmalig:
Krebstod 1 zu 10000 [3]
10 mSv:
Leukämierisiko 1 zu 200000 [3]
10 mSv:
Leukämierisiko in nächster Generation 1 zu 400000 [3]
40 Schirmbildaufnahmen:
Krebsrisiko 1 zu 50000
1 cSv
1,25 Krebsfälle pro 10000 Personen ICRP 1977
1 cSv
5 Krebsfälle pro 10000 Personen ICRP 1990
1 cSv
25 Krebsfälle pro 10000 Personen Köhnlein 1990 [6]
0,05 Sv = 50 mSv
Verdoppelung des Leukämierisikos [6]
5-10 rad
Verdoppelungsdosis für Schilddrüsenkrebs bei Jugendlichen (Weish
u. Gruber)
Mammographie / Krebsrisiko:
1:75 bis 1:1500 günstiger für die Mammographie
Kurioses: (Angaben
eines Gynäkologen)
1 Mammographie soll
200 gr Erdnüssen enstsprechen (Aflatoxin)
1 Mammographie soll
16 Km Fahrradfahren entsprechen
1 Mammographie soll
500 Km Autofahren entsprechen
1 Mammographie soll
12000 Km Flugzeugflug entsprechen
In Oklo (Gabun) ist vor
langer Zeit an sechs verschiedenen Stellen innerhalb einer Uranlagerstätte
eine natürliche
Kernspaltung abgelaufen. (nature 312 1984)
Pflanzen in der Umgebung
radioaktiver Erzlager in Brasilien sind autoradiographisch aktiv.
Metalle für die
Herstellung von Messgeräten zum Strahlennachweis werden heute zum
Beispiel aus Schrott des 2. Weltkriegs gewonnen; modernerer Eisenschrott
ist seit den Atombombenabwürfen und Experimenten dafür ungeeignet.
Jahresdosisgrenzwerte:
1902
2500 r gelten als ungefährlich
1920
100 r gelten als ungefährlich
1931
50 r erlaubt
1936
25 r sind unschädlich
1950
USA: bis 25 rem pro Jahr erlaubt
1950 - 1957
USA: 15 rem
1957
5 rem / Jahr gelten in den USA als unschädlich ******
1959
170 mrem als "zulässige Bevölkerungsdosis"
1973
150 mrem zulässig (zusätzlich zur natürlichen Exposition)
1994
vorgeburtlich max 5 mSv Gesamtdosis
Röntgenuntersuchungen / 1000
Einwohner in einigen Ländern im Jahre 1992:
[9]
Japan
2000 ( 60% bei Zahnärzten )
Bundesrepublik
1400
USA
1200
Dänemark
980
England
630
zitierte Literatur:
[1] Deutsches
Atomforum 12/1971 Kernfragen
[2] Mehl 1974
[3] Ramm B, Lochner
B 1983 Strahlung in Umwelt, Medizin und Technik Ullstein Verlag
[4] Sternglass
EJ 1977 Radioaktive Niedrigstrahlung Oberbaum Verlag
[5] Felix R, Ramm
B 1982 Das Röntgenbild Thieme Verlag
[6] Köhnlein
W www.foe.arc.net.au
[7] Manstein B
Strahlen S. Fischer Verlag
[8] University
of Michigan www.sph.umich.edu
[9] der Spiegel
32/1993
[10] Strahlenschutzbericht
deutscher Bundestag 1975 Drucksache 8/311 Tabelle 1
[11] BFS Bundesamt für
Strahlenschutz
[12] Dr. Brandmaier
Strahlenschutzbeauftragter Bad Gastein www.gasteiner-heilstollen.com/radon
[13] Strahlenschutzkommission
SSK
[14] TU München
Physik
*
eine derartige "Mittelung" der Belastungen über die gesamte Bevölkerung
ist umstritten
**
Thorium-Monazit (schwarzer Sand, oft am Strand), betrifft etwa 44.000 Menschen
mit Auswirkungen auf die
Gesundheit: Down Syndrom vervierfachtes Risiko [Bertell R Vancouver 1986]
***
unsicher. Aber Raumschiffe haben einen Strahlenschutz
****
Thorium-Monazit hat therapeutische Bedeutung. Auch in Deutschland ! (Thorium-232)
*****
Kalium 40, C14, Polonium 210, Rubidium 87...
****** sog
ALARA-Regel: as low as reasonably achievable
******* durch
die kurzzeitige Einwirkung ist die biol. Wirkung noch etwa 10 größer
! [3]
******** Viele Risikoberechnungen
zu Krebs basieren auf Schätzungen der Dosis, denen die Atombombenopfer
in Hiroshima
und Nagasaki ausgesetzt waren. Solange nicht klar ist, wie hoch diese Dosis
tatsächlich war, wird es
Widersprüche geben.
Anmerkungen:
Im Haushalt finden sich
Strahlenquellen in Pottasche (Kaliumkarbonat mit K40) und in sogenannten
Glühstrümpfen von Campinggaslampen. In manchen Rauchmeldern sollen
sich radioaktive Isotope befinden.
Es gibt keine ungefährliche
Schwellendosis [6][7]
Strahlenhormesishypothese
Zuerst haben die Menschen
das Atom gespalten, jetzt spaltet das Atom die Menschen (S.Meindl)