Kurze Abhandlung über Personendosimetrie

[Cs137]

Nach Strahlenschutzverordnung und EURATOM kann es vorkommen das die Landesbehördehörde, in Sachsen z.B das Amt für Umwelt und Geologie, dem Betreiber kerntechnischer Anlagen oder sonstigem genehmigungspflichtigem Umgang mit ionisierender Strahlung für entsprechende Zugangsbereiche zusätzlich zur amtlichen Personendosimetrie eine Überwachung mit direkt ablesbaren eichfähigen Dosimetern anordnet.
In der Regel geschieht dies sobald die Kriterien für einen vorhandenen Kontrollbereich erfüllt sind.
Dies ist gegeben wenn eine effektive Dosis grösser 6 mSV/a ,theoretisch im Umfeld einer radioaktiven Quelle , oder sonstigen Anlagen zur Erzeugung ionisierender Strahlung möglich ist.
Üblich ist auch Besucher von Kontrollbereichen mit aktiv ablebaren Dosimetern auszustatten.

Unterschiede zur Umgebungsüberwachung finden sich in einer anderen Definition der operativen Grössen nach der IRCU Kugel.
Während bei Angaben zur Ortsdosis als Umgebungsäquivalentdosis H*(10) Anwendung findet wird für die Personendosimetrie üblicherweise die Tiefenperonendosis Hp(10) bzw. die Oberflächen-Personendosis Hp (0,007)verwendet.
Eine Ermittlung der Personendosis ist folglich nur möglich wenn das Dosimeter am Körper getragen wird.
Die genannte Messgrösse wurde über ein Körperphantom bestimmt.
Das Phantom (ICRU Kugel) besteht aus Gewebeäquivalentem Material in einem Durchmesser von 30 cm bei einer Dichte von 1g/cm³. Die Rückstreuung aus dem Gewebe und der Compton Effekt welcher eine Verzerrung der Wellenlängen der Photonen mit sich bringen kann wurde hierbei berücksichtigt.

Kurz zu den herausgegriffenen Geräten.....



Das Rad-Dose 60 SE Personen-Alarmdosimeter

wurde im Jahr 2000 von der PTB zugelassen.
Der Nenngebrauchsbereich liegt zwischen 50nSV/h bis 3 SV/h bei einer erfassbaren Photonenenergie von 56 keV bis 3MeV
Es verfügt über frei wählbare Alarmschwellen und arbeitet mit einer Diode als Detektor.
Für gepulste Strahlungsfelder ist es jedoch nicht geeignet.



Das Graetz GPD 150 G

Dieses sehr kompakte und handliche Dosimeter funktioniert mit einem Gmz von 50keV bis 3MeV bei einer Dosis  kleiner/gleich 10 SV.
Die Alarmschwellen sind nur werkseitig veränderbar. Hervorzuheben ist die Besonderheit einer Hell blinkenden LED am Dosimeter welche einen Schwellenalarm auch in sehr lauter Umgebung sicher signalisieren kann.



Das Graetz ED 150

wurde im Jahr 2004 von der PTB zugelassen und besitzt ebenfalls ein GMZ.
Der Nenngebrauchsbereich liegt zwischen 10 uSV und 1 SV bei 55keV bis 3MeV.
Alarmschwellen sind vom Nutzer frei wählbar. Aufgrund der langen Bauweise fast das Dosimeter 3 LR 1 Batterien was eine sehr lange Laufzeit ermöglicht.
Zu erwähnen ist das sich das Gerät nicht abschalten lässt. Begründet ist dies mit einem zusätzlichen Sicherheitsfaktor für den Anwender.
Es ist Wasserdicht und in der Lage die Dosisleistung anzuzeigen.




Das Thermo Scientific MK 2 +

Zugelassen 2001
Dieses Dosimeter arbeitet mit 4  Dioden und ist damit in der Lage einen Nenngebrauchsbereich von 16 keV bis 7 MeV bei einer Dosis bis 10 SV ( 50nSV/h - 1SV/h) zu ermöglichen.
Es sind mehrere Alarmschwellen einstellbar. Zudem ist auch zusätlich zur Messgrösse Hp10 auch die Oberflächenpersonendosis Hp (0,007) möglich.
Über eine Schnittstelle lassen sich Zugriffsrechte für den Nutzer freigeben oder auch sperren. So kann vom Betreiber der jeweiligen Anlagen eine Manipulation oder das unerlaubte Zurücksetzen einer aufgenommenen Dosis vermieden werden.Es kann ebenfalls die Dosisleistung anzeigen und ist in der Lage gepulste Strahlung zu messen.
Im Nutzstrahl einer Röntgenanlage übersteigt natürlich die Dosisleistung bei weitem die Möglichkeiten des Gerätes. Streustrahlen aus entsprechenden Anlagen können jedoch sicher detektiert werden.
 



Das Stabdosimeter

Diese finden leider aktuell keine Anwendung mehr im Strahlenschutz. Zum einen lässt die Ablesbarkeit keine Zulassung mehr zu und zum anderen fand sich kein Hersteller der die Geräte nach aktuellen Messgrössen kalibrierte. Alle Stabdosimeter arbeiten noch nach der Photonenäquivalentsdosis ( HX )

Es sind Energiebereiche von 16 keV bis 3 MeV möglich. Je nach Bauart zeigen die Dosimeter eine Dosis bis 2 mSV oder für millitärische Anwendungen bis zu 5 SV an. Oftmals wurde jedoch noch die Ionendosis (Röntgen) verwendet.
Je nach Bauart werden verschiedene Detektor Typen benutz. In der Regel finden sich winzige Ionisationskammern im Dosimeter.
Über ein Ladegerät wird im Gerät in Sekunden ein Kondensator geladen welcher hierdurch ein Quarzfaden auf ( 0 ) setzt. Wird das Doimeter ionisierender Strahlung ausgesetzt fliesst der Strom dank der Ionisationskammer ab und der Quarzfaden zeigt den Entladungszustand des Kondensators an.
Als erwähnenswerter Nachteil ist der Selbsablauf zu nennen. Nach ein paar Wochen verliert der spezial Kondensator seine Spannung und das Dosimeter zeigt eine nicht vorhandene Dosis an.
Bei sehr alten Geräten kann das bereits nach Stunden geschehen.




Der Alpha e von Bertin

Dieses Handmessgerät nimmt eine Sonderstellung ein da es sich nicht um ein echtes Dosimeter handelt.
Das Gerät wurde ausschliesslich geschaffen um die Radonkonzentration, Personenexposition und Dosis durch Radon zu bestimmen.

Jedoch ist es unter anderem dafür entwickelt direkt am Körper getragen zu werden ,desshalb findet es hier eine Erwähnung. Radon in der Luft wird oft in Bq/m³angegeben. Leider sagt das Bq nichts über die biologische Wirksammskeit aus und kann auch nicht als Kenngrösse für den Strahlenschutz verwendet werden. Desshalb muss hier der Qualitätsfaktor von Alpha Strahlung und ein Conversionsfaktor ICRP 65 von 1993 bedacht werden. Die Firma Saphymo legte für das Gerät den Dosiskonversionskoeffizient von 0,0078 fest. Das bedeutet bei einer Radonkonzentration von ca 250 Bq/m3 Luft summiert sich eine Dosis in 4 Tagen von etwa 0,07 mSV auf. Das ist recht beachtlich wie ich finde.

Ich hoffe der Beitrag enhält ein paar Informationen und schafft mehr Klarheit anstelle neuer Fragen oder Unsicherheit.

MfG
Marcel

[DG0MG]

Hm, alle hübsch. 

Und welches soll ich jetzt nehmen? 

Was sind denn so die technischen Kriterien, nach denen ein zur Überwachung verdonnerter 'Betreiber kerntechnischer Anlagen' sich ein Gerät aussucht, das er dann anschafft?
Außer natürlich dem Preis, auf den wird schon irgendein Schlipsmann noch gucken.

Ich selber würd ja sagen, Empfindlichkeit? Je empfindlicher desto besser, damit auch geringe Dosen mit in die Gesamtdosis eingehen?
Oder nicht?


In diesen Zusammenhang passt auch ein Link zu Bernd Laquai, der feststellt, dass ein 50-R-Stabdosimeter sich in 24 Stunden von einem Wecker mit Radiumfarbe nicht beeindrucken lässt:

• http://opengeiger.de/Strahlendosimeter.pdf

Was für eine Spannung produziert eigentlich so ein "Ladegerät" für die Stabdosimeter? Ist da ein Transverter drin?

[Cs137]

Die Behörden lassen nur geeichte Dosimeter zu, die Möglichkeit gilt für alle Geräte mit dem Z und der Nummer darin und seit 2008 die aktuellen Messgrössen besitzen. Dies gilt auch für neue Geräte welche eine Konformitätserklärung seitens des Herstellers besitzen. Quasi Konform mit den Kriterien der PTB sind.
Etwas entspannter sieht man das bei der Gerätenutzung von Feuerwehren THW oder ähnlichem.
Dies ist jedoch auch schon der einzige Kompromiss in Deutschland.
Ansonsten ist ein solches Zulassungsverfahren nicht von schlechten Eltern....... Falltests .... extreme klimatische Bedingungen, Einfluss elektromagnetischer Felder.....Selbstüberwachung..... usw. usw.....
Viele Hersteller verzichten bereits auf ein teures Zulassungsverfahren und verkaufen im Ausland. Je nach Gegend fragt keiner mehr danach.


Was kauft man , ...... tja ... gute Frage..... ich glaube das Bewerben von Geräten ist hier nicht erlaubt.
Es kommt immer auf den Anwendungszweck an. Sind die Nuklide mit denen gearbeitet wird und auch die möglichen Aktivitäten der Quellen bekannt sollte es kaum nötig werden einen riesen Energiebereich abzudecken. Geht es um Aktivitäten kleiner 1 GB ist auch ein grosser Messbereich bzw. eine ungünstige Todzeit nicht von Bedeutung. Eine ca 4 GB Quelle CS 137 leistet in  0,5 m Entfernung etwa 1,2 mGy/h.
Bei einer Halbierung des Abstandes vervierfacht sich immer die Dosisleistung. Folglich könnte man auch bei einem Dosimeter mit Zählrohr weit an die Quelle heran bevor möglicherweise eine Sättigung des Rohrs eintritt. Aber hier muss gesagt werden das die Geräte die Überlastung auch anzeigen. Bei günstigen Geräten fernab deutscher Produktion ist dies leider nicht so, .... gehen die Geräte in die Sättigung zeigen sie einfach viel zu wenig oder gar nichts mehr an.

Halbleiterdetektoren bringen hier Vorteile mit sich. Sie können unter Umständen gepulste Strahlung messen, sind kostengünstiger aber auch unempfindlicher.

Wer bei Dosisleistungen unter 3uSV/h arbeitet wird feststellen das ein Dosimeter mit Zählrohr immer eher was anzeigt.
Geprüft und geeicht werden Dosimeter bei relativ hoher Dosisleistung. Hier zeigen sich auch keine Unterschiede mehr in der aufgelaufenen Dosis.
Aber wir reden hier vom Strahlenschutz...... was spielt es also für eine Rolle ob ein Dosimeter 3uSV und das andere nur 1 uSV zeigt.
Beruflich Exponierte Personen dürfen bis zu 20 mSV/a abbekommen.  Eine Dosis von 100 mSV steigert das Risiko in Folge dessen an Krebs zu erkranken und daran zu sterben um gerade mal 1 %
Logischerweise gilt der gesetzliche Grundsatz nach Strahlenschutzverordnung, ....  Die Dosis ist so gering wie möglich zu halten !

MfG
Marcel


         
PS,
es wäre ja schlimm wenn ein Leuchziffernblatt innerhalb 24 Stunden 5 SV generieren würde , ....  oder auch nur 1 SV

1 g reines Radium besitzt eine Aktivität von 1 Curie sprich 35 GBq über die Dosisleistungskonstante von Radium kann der tatsächliche Gehalt Radium im Ziffernblatt ausgerechnet werden.

[Cs137]

Nein Quatsch , ...... 50 R sind 500 mSV ........ , tut mir leid