Was ist externe Exposition – externe Kontamination – Definition

Externe Dosisaufnahme

Externe Exposition ist Strahlung, die von außerhalb unseres Körpers kommt und mit uns interagiert. In diesem Fall analysieren wir vorwiegend die Exposition durch Gammastrahlen, da Alpha- und Betapartikel im Allgemeinen kein äußeres Expositionsrisiko darstellen, da die Partikel im Allgemeinen nicht durch die Haut dringen. Die Strahlungsquelle kann beispielsweise ein Gerät sein, das die Strahlung wie ein Behälter mit radioaktiven Stoffen oder wie ein Röntgengerät erzeugt. Im Strahlenschutz gibt es drei Möglichkeiten, Menschen vor erkannten externen Strahlenquellen zu schützen:

• 

  Zeitbegrenzung. Die Höhe der Strahlenexposition hängt direkt (linear) von der Zeit ab, die Menschen in der Nähe der Strahlungsquelle verbringen. Die Dosis kann durch Begrenzung der Einwirkzeit reduziert werden .

• Entfernung. Die Höhe der Strahlenexposition hängt vom Abstand zur Strahlungsquelle ab. Ähnlich wie bei der Hitze eines Feuers ist die Intensität der Wärmestrahlung zu hoch und Sie können sich verbrennen. Wenn Sie in der richtigen Entfernung sind, können Sie dort problemlos bestehen und es ist außerdem bequem. Wenn Sie zu weit von der Wärmequelle entfernt sind, kann Ihnen auch die unzureichende Wärme schaden. Diese Analogie kann in gewissem Sinne auch auf Strahlung von Strahlungsquellen angewendet werden.
• Abschirmung. Schließlich muss die Abschirmung verwendet werden, wenn die Quelle zu intensiv ist und Zeit oder Entfernung keinen ausreichenden Strahlenschutz bieten. Der Strahlenschutz besteht in der Regel aus Barrieren aus Blei, Beton oder Wasser. Es gibt viele verschiedene Materialien, die zur Strahlenabschirmung verwendet werden können, aber es gibt viele verschiedene Situationen im Strahlenschutz. Es hängt stark von der Art der abzuschirmenden Strahlung, ihrer Energie und vielen anderen Parametern ab. Beispielsweise kann auch abgereichertes Uran als guter Schutz vor Gammastrahlung verwendet werden, andererseits ist Uran eine absolut ungeeignete Abschirmung von Neutronenstrahlung .

Wie bereits geschrieben, ist es entscheidend, ob wir der Strahlung externer oder interner Quellen ausgesetzt sind. Dies ist ähnlich wie bei anderen gefährlichen Stoffen. Interne Exposition ist gefährlicher als externe Exposition, da wir die Strahlungsquelle in unserem Körper tragen und keines der Strahlenschutzprinzipien (Zeit, Entfernung, Abschirmung) anwenden können.

Strahlungsbelastung

Im Allgemeinen ist die Strahlenexposition  ein Maß für die Ionisierung von  Luft  aufgrund ionisierender Strahlung von  hochenergetischen Photonen (dh Röntgen- und Gammastrahlen). Strahlenexposition  ist definiert als die  Summe der elektrischen Ladungen  (∆q) aller Ionen eines Zeichens, die in Luft erzeugt werden,  wenn alle Elektronen, die von Photonen in einem Luftvolumen mit einer Masse von ∆m  freigesetzt werden, vollständig in Luft gestoppt werden.

Strahlenbelastung  wird das Symbol angegeben  X . Die SI-Einheit der Strahlenexposition ist das Coulomb pro Kilogramm (C / kg), in der Praxis wird jedoch das  Röntgen  verwendet. Das  Röntgen , abgekürzt  R , ist die Einheit der Strahlenexposition. In der ursprünglichen Definition   bedeutet 1 R die Menge an  Röntgen-  oder  γ-Strahlung  , die erforderlich ist, um positive und negative Ladungen einer elektrostatischen Ladungseinheit (esu) in 1 cm³ trockener Luft bei Standardtemperatur und -druck (STP) freizusetzen.

Absorbierte und äquivalente 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 absorbierte Dosis  ist definiert als die Energiemenge, die durch ionisierende Strahlung in einer Substanz abgelagert wird. Energiedosis  wird das Symbol gegeben  D . Die absorbierte Dosis wird normalerweise in einer Einheit gemessen, die als  Grau  (Gy) bezeichnet wird und aus dem SI-System abgeleitet wird. Die Nicht-SI-Einheit  rad  wird manchmal auch verwendet, hauptsächlich in den USA.

Zum  Strahlenschutz  wird die absorbierte Dosis über ein Organ oder Gewebe T gemittelt, und dieser Durchschnitt der absorbierten Dosis wird für die Strahlungsqualität in Bezug auf den  Strahlungsgewichtungsfaktor w _R für die Art und Energie der auf die Strahlung einfallenden Strahlung gewichtet Körper. Der  Strahlungsgewichtungsfaktor  ist ein dimensionsloser Faktor, der verwendet wird, um die äquivalente Dosis aus der über ein Gewebe oder Organ gemittelten absorbierten Dosis zu bestimmen, und basiert auf der Art der absorbierten Strahlung. Die resultierende gewichtete Dosis wurde als Organ- oder Gewebeäquivalentdosis bezeichnet:

Eine äquivalente Dosis von  einem Sievert  darstellt , dass die Menge der Strahlungsdosis , die äquivalent ist, in Bezug auf den angegebenen  biologischen Schäden , zu  einem grauen  von  Röntgenstrahlen  oder  Gammastrahlen . Eine durch Gammastrahlung verursachte Dosis von  einem Sv entspricht einer Energiedeposition von einem Joule in einem Kilogramm eines Gewebes. Das heißt, ein Sievert entspricht einem Grau von Gammastrahlen, die in bestimmten Geweben abgelagert sind. Andererseits kann ein ähnlicher biologischer Schaden (ein Sievert) nur durch 1/20 Grau der Alphastrahlung verursacht werden (aufgrund des hohen w _R  der Alphastrahlung). Daher ist der  Sievert keine physikalische Dosiseinheit. Beispielsweise führt eine von Alpha-Partikeln absorbierte Dosis von 1 Gy zu einer äquivalenten Dosis von 20 Sv. Dies scheint ein Paradox zu sein. Dies impliziert, dass die Energie des einfallenden Strahlungsfeldes in Joule um den Faktor 20 gestiegen ist, wodurch die Gesetze der Energieerhaltung verletzt  werden . Dies ist jedoch nicht der Fall. Sievert wird aus der absorbierten physikalischen Menge der Dosis abgeleitet, berücksichtigt aber auch die  biologische Wirksamkeit  der Strahlung, die von der Art der Strahlung und der Energie abhängt. Der  Strahlungsgewichtungsfaktor  bewirkt, dass der Sievert keine physikalische Einheit sein kann.