Was ist Filmdosimeter – Röntgenplaketten – Definition

Filmdosimetern, auch Filmplaketten oder Röntgenplaketten, sind kleine tragbare Geräte zur Überwachung der kumulativen Strahlungsdosis aufgrund ionisierender Strahlung. Das Abzeichen besteht aus zwei Teilen: einem fotografischen Film und einem Halter.
Dosimeter für Filmabzeichen
Filmabzeichen. Quelle: www.nde-ed.org

Filmdosimetern, auch Filmplaketten oder Röntgenplaketten, sind kleine tragbare Geräte zur Überwachung der kumulativen Strahlungsdosis aufgrund ionisierender Strahlung . Funktionsprinzip ist ähnlich wie bei Röntgenbildern. Das Abzeichen besteht aus zwei Teilen: einem fotografischen Film und einem Halter . Der Film ist in einem Abzeichen enthalten. Das fotografische Filmstück, das das empfindliche Material ist und das monatlich entfernt und entwickelt werden muss. Je mehr Strahlung belichtet wird, desto schwärzer wird der Film. Die Schwärzung des Films ist linear zur Dosis und beträgt bis zu etwa 10 Gy kann gemessen werden. Filmdosimeter sind in Situationen anwendbar, in denen keine Echtzeitinformationen erforderlich sind, jedoch Aufzeichnungen zur Dosisüberwachung zum Vergleich mit Feldmessungen oder zur Beurteilung des Potenzials für langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit erforderlich sind. In Dosimetrie, sowohl die Quarzfaser und Filmdosimeter Typen werden durch abgelöst TLD und EPDs (Electronic Personal Dosimeter).

Filmdosimeter sind nur zur einmaligen Verwendung bestimmt und können nicht wiederverwendet werden. Ein Filmabzeichen-Dosimeter ist ein Dosimeter, das von der überwachten Person an der Oberfläche des Körpers getragen wird und die empfangene Strahlendosis aufzeichnet. Mit dem Filmausweis wird die Strahlenbelastung durch Gammastrahlen , Röntgenstrahlen und Betateilchen gemessen und aufgezeichnet . Das Abzeichen enthält eine Reihe von Filtern(Blei, Zinn, Cadmium und Kunststoff), um die Qualität der Strahlung zu bestimmen. Zur Überwachung der Beta-Partikelemission verwenden die Filter verschiedene Dichten von Kunststoff oder sogar Etikettenmaterial. Es ist typisch, dass ein einzelnes Abzeichen eine Reihe von Filtern unterschiedlicher Dicke und unterschiedlichen Materials enthält. Die genaue Wahl kann durch die zu überwachende Umgebung bestimmt werden.

Beispiele für Filter:

  • Es gibt ein offenes Fenster , durch das schwächere Strahlen den Film erreichen können.
  • Ein dünner Kunststofffilter, der  die Betastrahlung abschwächt, aber alle anderen Strahlen durchlässt
  • Ein dicker Kunststofffilter, der bis auf die niedrigste Energie alle Photonen durchlässt und bis auf die höchste Beta-Strahlung alle absorbiert.
  • Ein Duralfilter, der sowohl Photonenstrahlung bei Energien unter 65 keV als auch Betastrahlung progressiv absorbiert.
  • Ein Zinn / Blei-Filter mit einer Dicke, die eine energieunabhängige Dosisantwort des Films über den Photonenenergiebereich von 75 keV bis 2 MeV ermöglicht.
  • Ein Cadmiumbleifilter kann zur Detektion von thermischen Neutronen verwendet werden . Das Einfangen von Neutronen ((n, Gamma) -Reaktionen) durch Cadmium erzeugt Gammastrahlen, die den Film schwärzen, wodurch die Exposition gegenüber Neutronen beurteilt werden kann.

Das Filmdosimeter muss an einer Position des Körpers getragen werden, die für seine Exposition repräsentativ ist. Daher wird das Abzeichen normalerweise an der Außenseite der Kleidung, um die Brust oder den Oberkörper herum getragen, um die Dosis für den „ganzen Körper“ darzustellen. Noch heute werden Filmdosimeter weltweit von Personen wie Röntgentechnikern und Krankenschwestern getragen, die möglicherweise Strahlung ausgesetzt sind. Andererseits gab es einen Trend zur Verwendung anderer Dosimeter-Materialien, die weniger energieabhängig sind und die Strahlungsdosis genauer bestimmen können. Filmdosimetern werden normalerweise durch Thermolumineszenzdosimeter (TLDs), Dosimeter auf Aluminiumoxidbasis und elektronische Personendosimeter (EPDs) ersetzt.

Vor- und Nachteile von Filmdosimetern

Vorteile von Filmdosimetern

  • Ein Filmabzeichen als Personalüberwachungsgerät ist sehr einfach und daher nicht teuer .
  • Ein Filmabzeichen bietet eine dauerhafte Aufzeichnung .
  • Filmabzeichen-Dosimeter sind sehr zuverlässig .
  • Ein Filmabzeichen wird verwendet, um die Strahlenexposition aufgrund von Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und Betateilchen zu messen und aufzuzeichnen.

Nachteile von Filmdosimetern

  • Filmdosimeter können normalerweise nicht vor Ort abgelesen werden, sondern müssen zur Entwicklung weggeschickt werden .
  • Filmdosimeter sind nur zur einmaligen Verwendung bestimmt und können nicht wiederverwendet werden.
  • Expositionen von weniger als 0,2 mSv (20 Millirem) Gammastrahlung können nicht genau gemessen werden.

Messung und Überwachung der Strahlendosis

In den vorherigen Kapiteln haben wir die äquivalente Dosis und die effektive Dosis beschrieben . Diese Dosen sind jedoch nicht direkt messbar . Zu diesem Zweck hat das ICRP eine Reihe von Betriebsgrößen eingeführt und definiert , die gemessen werden können und die eine angemessene Schätzung der Schutzgrößen liefern sollen. Diese Größen zielen darauf ab, eine konservative Schätzung des Werts der Schutzgrößen im Zusammenhang mit einer Exposition zu liefern, wobei sowohl eine Unterschätzung als auch eine zu starke Überschätzung vermieden werden.

Numerische Verknüpfungen zwischen diesen Größen werden durch Umrechnungskoeffizienten dargestellt , die für eine Referenzperson definiert sind. Es ist sehr wichtig, dass ein international vereinbarter Satz von Umrechnungskoeffizienten für die allgemeine Verwendung in der Strahlenschutzpraxis für berufliche Expositionen und Expositionen der Öffentlichkeit verfügbar ist. Zur Berechnung der Umrechnungskoeffizienten für die externe Exposition werden Berechnungsphantome zur Dosisbestimmung in verschiedenen Strahlungsfeldern verwendet. Für die Berechnung von Dosis-Koeffizienten aus der Aufnahme von Radionukliden werden biokinetische Modelle für Radionuklide, physiologische Referenzdaten und Rechenphantome verwendet.

Eine Reihe ausgewerteter Daten von Umwandlungskoeffizienten zum Schutz und Betriebsgrößen für die externe Exposition gegenüber monoenergetischer Photonen-, Neutronen- und Elektronenstrahlung unter bestimmten Bestrahlungsbedingungen wird in Berichten veröffentlicht (ICRP, 1996b, ICRU, 1997).

Überwachung der Strahlendosis - BetriebsmengenIm Allgemeinen definiert das ICRP Betriebsgrößen für die Flächen- und Einzelüberwachung externer Expositionen. Die Betriebsgrößen für die Flächenüberwachung sind:

  • Umgebungsdosisäquivalent H * (10). Das Umgebungsdosisäquivalent ist eine Betriebsgröße zur Flächenüberwachung stark eindringender Strahlung.
  • Richtungsdosisäquivalent H ‚(d, Ω). Das Richtungsdosisäquivalent ist eine Betriebsgröße zur Flächenüberwachung schwach durchdringender Strahlung.

Die Betriebsgrößen für die individuelle Überwachung sind:

  • Persönliches Dosisäquivalent , p (0,07) . DasDosisäquivalent H p (0,07) ist eine Betriebsgröße für die individuelle Überwachung zur Beurteilung der Dosis für die Haut sowie für Hände und Füße.
  • Persönliches Dosisäquivalent , p (10) . Das p (10) -Dosisäquivalent ist eine Betriebsgröße für die individuelle Überwachung zur Beurteilung der wirksamen Dosis.

Sonderreferenz: ICRP, 2007. Die Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission von 2007. ICRP-Veröffentlichung 103. Ann. ICRP 37 (2-4).

Strahlungsmessung und -überwachung - Mengen und Grenzen

 

Dosisgrenzen

Siehe auch: Dosisgrenzen

Die Dosisgrenzen sind in zwei Gruppen unterteilt: die Öffentlichkeit und beruflich exponierte Arbeitnehmer. Laut ICRP bezieht sich die berufliche Exposition auf alle Expositionen, die Arbeitnehmer im Laufe ihrer Arbeit erleiden, mit Ausnahme von

  1. ausgeschlossene Expositionen und Expositionen von freigestellten Tätigkeiten mit Strahlung oder freigestellten Quellen
  2. jede medizinische Exposition
  3. die normale lokale natürliche Hintergrundstrahlung.

In der folgenden Tabelle sind die Dosisgrenzwerte für beruflich exponierte Arbeitnehmer und für die Öffentlichkeit zusammengefasst:

Dosisgrenzen - Strahlung
Tabelle der Dosisgrenzwerte für beruflich exponierte Arbeitnehmer und für die Öffentlichkeit.
Datenquelle: ICRP, 2007. Die Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission von 2007. ICRP-Veröffentlichung 103. Ann. ICRP 37 (2-4).

Gemäß der Empfehlung des ICRP in seiner Erklärung zu Gewebereaktionen vom 21. April 2011 wurde die äquivalente Dosisgrenze für die Augenlinse für die berufliche Exposition in geplanten Expositionssituationen gemittelt von 150 mSv / Jahr auf 20 mSv / Jahr gesenkt über definierte Zeiträume von 5 Jahren ohne jährliche Dosis in einem einzigen Jahr über 50 mSv.

Die Grenzwerte für die wirksame Dosis gelten für die Summe der relevanten wirksamen Dosen aus externer Exposition im angegebenen Zeitraum und der zugesagten wirksamen Dosisaus der Aufnahme von Radionukliden im gleichen Zeitraum. Für Erwachsene wird die festgelegte wirksame Dosis für einen Zeitraum von 50 Jahren nach der Einnahme berechnet, während sie für Kinder für den Zeitraum bis zum Alter von 70 Jahren berechnet wird. Die effektive Ganzkörperdosisgrenze von 20 mSv ist ein Durchschnittswert über fünf Jahre. Die tatsächliche Grenze liegt bei 100 mSv in 5 Jahren, mit nicht mehr als 50 mSv in einem Jahr. Zu diesem Zweck überwachen die Arbeitgeber die Exposition dieser Personen sorgfältig mit Instrumenten, die als Dosimeter bezeichnet werden und an einer Position des Körpers getragen werden, die für ihre Exposition repräsentativ ist. In den meisten Situationen beruflicher Exposition kann die effektive Dosis E aus Betriebsgrößen unter Verwendung der folgenden Formel abgeleitet werden:

Berufliche Exposition - extern und intern.

Sievert – Einheit der äquivalenten Dosis

Im Strahlenschutz ist der Sievert eine abgeleitete Einheit aus äquivalenter Dosis und effektiver Dosis . Der Sievert repräsentiert die äquivalente biologische Wirkung der Ablagerung eines Joule Gammastrahlenenergie in einem Kilogramm menschlichem Gewebe. Die Einheit Sievert ist für den Strahlenschutz von Bedeutung und wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Großteil der frühen Arbeiten zur Strahlendosimetrie in der Strahlentherapie durchgeführt hat.

Wie bereits geschrieben, wird der Sievert für Strahlendosismengen wie Äquivalentdosis und effektive Dosis verwendet. Die äquivalente Dosis (Symbol T ) ist eine Dosismenge, die für einzelne Organe berechnet wird (Index T – Gewebe). Die äquivalente Dosis basiert auf der absorbierten Dosis eines Organs, angepasst an die Wirksamkeit der Art der Strahlung . Äquivalentdosis ist das Symbol H gegeben T . Die SI-Einheit von T ist der Sievert (Sv) oder es wird immer noch Rem ( Röntgenäquivalent Mann ) verwendet ( 1 Sv = 100 Rem ).

Beispiele für Dosen in Sieverts

Wir müssen beachten, dass Strahlung überall um uns herum ist. In, um und über der Welt, in der wir leben. Es ist eine natürliche Energiekraft, die uns umgibt. Es ist ein Teil unserer natürlichen Welt, der seit der Geburt unseres Planeten hier ist. In den folgenden Punkten versuchen wir, enorme Bereiche der Strahlenexposition auszudrücken, die aus verschiedenen Quellen erhalten werden können.

  • 0,05 µSv – Schlafen neben jemandem
  • 0,09 µSv – Ein Jahr lang in einem Umkreis von 30 Meilen um ein Kernkraftwerk leben
  • 0,1 µSv – Eine Banane essen
  • 0,3 µSv – Ein Jahr lang in einem Umkreis von 50 Meilen um ein Kohlekraftwerk leben
  • 10 µSv – Durchschnittliche Tagesdosis aus natürlichem Hintergrund
  • 20 µSv – Röntgenaufnahme der Brust
  • 40 µSv – Ein 5-stündiger Flugzeugflug
  • 600 µSv – Mammographie
  • 1 000 µSv – Dosisgrenze für einzelne Mitglieder der Öffentlichkeit, effektive Gesamtdosis pro Jahr
  • 3 650 µSv – Durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichem Hintergrund
  • 5 800 µSv – Brust-CT-Scan
  • 10 000 µSv – Durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichem Hintergrund in Ramsar, Iran
  • 20 000 µSv – Einzel-Ganzkörper-CT
  • 175 000 µSv – Jährliche Dosis natürlicher Strahlung an einem Monazitstrand in der Nähe von Guarapari, Brasilien.
  • 5 000 000 µSv – Dosis, die einen Menschen mit einem 50% igen Risiko innerhalb von 30 Tagen tötet (LD50 / 30), wenn die Dosis über einen sehr kurzen Zeitraum verabreicht wird .