Was ist interne Dosimetrie – Definition

Die Strahlendosimetrie ist die Messung, Berechnung und Bewertung der absorbierten Dosen und die Zuordnung dieser Dosen zu einzelnen Personen. Es ist die Wissenschaft und Praxis, die versucht, bestimmte in einem Strahlungsfeld vorgenommene Maßnahmen quantitativ mit chemischen und / oder biologischen Veränderungen in Beziehung zu setzen, die die Strahlung in einem Ziel hervorrufen würde.

Interne Dosimetrie

Wenn die Strahlungsquelle in unserem Körper ist , sagen wir, ist es innere Exposition . Die Aufnahme von radioaktivem Material kann auf verschiedenen Wegen erfolgen, z. B. durch Aufnahme von radioaktiver Kontamination in Lebensmitteln oder Flüssigkeiten. Der Schutz vor innerer Exposition ist komplizierter. Die meisten Radionuklide geben Ihnen viel mehr Strahlendosis, wenn sie irgendwie in Ihren Körper eindringen können, als wenn sie draußen bleiben würden. Die Beurteilung der internen Dosimetrie beruht auf einer Vielzahl von Überwachungs-, Bioassay- oder Strahlungsbildgebungstechniken.

Siehe auch: Interne Dosisaufnahme

Medizinische Dosimetrie

Medizinische Dosimetrie ist die Berechnung der Energiedosis und die Optimierung der Dosisabgabe bei medizinischen Untersuchungen und Behandlungen. Im Allgemeinen ist die Strahlenexposition bei medizinischen diagnostischen Untersuchungen gering (insbesondere bei diagnostischen Anwendungen). Die Dosen können auch hoch sein (nur für therapeutische Zwecke), müssen jedoch in jedem Fall immer durch die Vorteile einer genauen Diagnose möglicher Krankheitszustände oder durch die Vorteile einer genauen Behandlung gerechtfertigt sein. Diese Dosen umfassen Beiträge aus der medizinischen und zahnärztlichen Radiologie (diagnostische Röntgenstrahlen), der klinischen Nuklearmedizin und der Strahlentherapie. Medizinische Dosimetriewird oft von einem professionellen Gesundheitsphysiker mit einer speziellen Ausbildung auf diesem Gebiet durchgeführt. Um die Abgabe einer Strahlentherapie zu planen, wird die von den Quellen erzeugte Strahlung üblicherweise mit prozentualen Tiefendosis-Kurven und Dosisprofilen charakterisiert, die von einem medizinischen Physiker gemessen werden.

Die medizinische Verwendung ionisierender Strahlung bleibt ein sich schnell änderndes Feld. In jedem Fall muss die Nützlichkeit ionisierender Strahlung mit ihren Gefahren in Einklang gebracht werden. Heutzutage wurde ein Kompromiss gefunden und die meisten Anwendungen der Strahlung werden optimiert. Es ist heutzutage fast unglaublich, dass Röntgenstrahlen einmal verwendet wurden, um das richtige Paar Schuhe zu finden (z. B. Schuhputz-Durchleuchtung). In den letzten Jahren durchgeführte Messungen zeigen, dass die Fußdosen bei einer Exposition von 20 Sekunden im Bereich von 0,07 bis 0,14 Gy lagen. Diese Praxis wurde eingestellt, als die Risiken ionisierender Strahlung besser verstanden wurden.

Siehe auch: Medizinische Expositionen

Ganzkörperzählung

Ein Ganzkörperzähler ist ein Instrument, das die Menge an Gamma-emittierenden Radionukliden im Körper misst (dh es ist ein Gammaspektrometer ). In kerntechnischen Anlagen werden diese Zähler zur Messung der Radioaktivität im menschlichen Körper verwendet, dh zur Messung der inneren Kontamination. Dies ist nicht zu verwechseln mit einem „Ganzkörper-Monitor“, der zur Überwachung des Ausstiegs von Personen verwendet wird. Dies ist der Begriff, der im Strahlenschutz für die Überprüfung der äußeren Kontamination eines ganzen Körpers einer Person verwendet wird, die einen durch radioaktive Kontamination kontrollierten Bereich verlässt. Ganzkörperzähler sind sehr empfindliche Geräte und daher häufig von großen Mengen an Bleiabschirmung umgeben, um die Hintergrundstrahlung zu reduzieren. Ein Ganzkörperzähler besteht beispielsweise aus einer Standkabine mit zwei großflächigen NaI-Szintillationsdetektoren . Der obere Detektor überwacht die Lunge, der untere den Magen-Darm-Trakt.

Es muss beachtet werden, dass alle Menschen von Geburt an auch einige radioaktive Isotope in ihrem Körper haben . Diese Isotope sind insbesondere Kalium-40 , Kohlenstoff-14 und auch die Isotope von Uran und Thorium. Die durchschnittliche jährliche Strahlendosis für eine Person aus anderen internen radioaktiven Materialien als Radon beträgt etwa 0,3 mSv / Jahr, wovon:

• 2 mSv / Jahr stammen aus Kalium-40,
• 12 mSv / Jahr stammen aus der Uran- und Thoriumreihe,
• 12 μSv / Jahr stammen aus Kohlenstoff-40.

Die Variation der Strahlendosis von einer Person zur anderen ist nicht so groß, wird aber auch von einem Ganzkörperzähler erfasst.

Gammaspektroskopie

Wie bereits geschrieben, wird das Studium und die Analyse von Gammastrahlenspektren für wissenschaftliche und technische Zwecke als Gammaspektroskopie bezeichnet, und Gammastrahlenspektrometer sind die Instrumente, die solche Daten beobachten und sammeln. Ein Gammastrahlenspektrometer (GRS) ist ein hoch entwickeltes Gerät zur Messung der Energieverteilung von Gammastrahlung. Für die Messung von Gammastrahlen über mehreren hundert keV gibt es zwei Detektorkategorien von großer Bedeutung,  anorganische Szintillatoren wie NaI (Tl) –  und  Halbleiterdetektoren. In den vorhergehenden Artikeln haben wir die Gammaspektroskopie unter Verwendung eines Szintillationsdetektors beschrieben, der aus einem geeigneten Szintillatorkristall, einer Fotovervielfacherröhre und einer Schaltung zum Messen der Höhe der vom Fotovervielfacher erzeugten Impulse besteht. Die Vorteile eines Szintillationszählers sind seine Effizienz (große Größe und hohe Dichte) und die möglichen hohen Präzisions- und Zählraten. Aufgrund der hohen Atomzahl von Jod führt eine große Anzahl aller Wechselwirkungen zu einer vollständigen Absorption der Gammastrahlenenergie, so dass der Photofraktion hoch ist.

Wenn jedoch eine  perfekte Energieauflösung  erforderlich ist, müssen wir einen Detektor auf  Germaniumbasis wie den  HPGe-Detektor verwenden . Halbleiterdetektoren auf Germaniumbasis werden am häufigsten dort eingesetzt, wo eine sehr gute Energieauflösung erforderlich ist, insbesondere für die  Gammaspektroskopie sowie für die  Röntgenspektroskopie. In der Gammaspektroskopie wird Germanium bevorzugt, da seine Ordnungszahl viel höher als die von Silizium ist und die Wahrscheinlichkeit einer Gammastrahlenwechselwirkung erhöht. Darüber hinaus hat Germanium eine niedrigere durchschnittliche Energie, die zur Erzeugung eines Elektron-Loch-Paares erforderlich ist, nämlich 3,6 eV für Silizium und 2,9 eV für Germanium. Dies bietet letzteren auch eine bessere Energieauflösung. Das FWHM (volle Breite bei halbem Maximum) für Germaniumdetektoren ist eine Funktion der Energie. Für ein 1,3-MeV-Photon beträgt die FWHM 2,1 keV, was sehr niedrig ist.