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Wichtige Begriffe (Glossar)

In diesem Glossar werden kurze Erläuterungen zu wichtigen Begriffen aus dem Bereich Personendosimetrie gegeben. Weitergehende Informationen und detaillierte Definitionen finden Sie in der entsprechenden Literatur

Aktivität, Becquerel

Die Aktivität ist das Maß für die Radioaktivität eines Stoffes. Sie ist festgelegt als die Anzahl von Kernumwandlungen pro Zeitintervall und wird in Becquerel [Bq = 1/s] gemessen. Eine Aktivität von 100 Bq bedeutet beispielsweise 100 Kernzerfälle pro Sekunde. Die Aktivität ist kein direktes Maß für die Strahlengefahr eines Stoffes, diese hängt davon ab, welche Art von Strahlung bei einem radioaktiven Zerfall ausgesandt wird.

Ansprechvermögen

Vergleichswert zur Charakterisierung der Empfindlichkeit eines Dosimeters. Das Ansprechvermögen ist definiert als Verhältnis von Messanzeige zu wahrem Dosiswert.

Äquivalentdosis

Äquivalentdosis > Dosisgrößen

Dosimeter, Dosimetersonde, Detektor

Als Dosimeter wird ein Messsystem zur Ermittlung einer Dosisgröße bezeichnet. Der Begriff umfasst alle Bestandteile des Systems, also auch die Auswertegeräte und -algorithmen. Mit Dosimetersonde wird die Komponente des Systems benannt, die dem Strahlenfeld ausgesetzt wird. Also z.B. die Filmkassette mit eingelegtem Dosismessfilm. Mit Detektor ist jeweils die strahlungsempfindliche Komponente eines Dosimeters gemeint. Das ist im Filmdosimeter der Film, beim TLD-Dosimeter der TLD-Kristall.

Dosimetrie

Messung von Dosisgrößen.

Im Gegensatz zur Dosisleistungsmessung, die eine Momentaufnahme der Strahlenintensität liefert (gemessen in Gy/h bzw. Sv/h), ist die Dosis ein Maß für das gesamte Strahlenrisiko während einer bestimmten Zeitspanne. Die Dosis ist also grundsätzlich von der Expositionszeit in einem Strahlenfeld abhängig. In einem gleichbleibenden Strahlenfeld nimmt die Dosis kontinuierlich mit der Aufenthaltszeit zu. Daher sind auch Dosisgrenzwerte jeweils für bestimmte Zeitintervalle festgelegt (monatliche, Quartals-, Jahresgrenzwerte). Für die Dosismessung werden immer sogenannte "integrierende" Messverfahren angewandt; das bedeutet, hier werden Messergebnisse über eine bestimmte Zeit kontinuierlich aufaddiert. Ein Dosismessgerät muss daher prinzipiell in der Lage sein, Messwerte zu speichern. Dies kann durch das Messprinzip selbst erfüllt sein (z.B. beim TLD als physikalische Messwertspeicherung oder chemische Informationsspeicherung beim Filmdosimeter). In diesen Fällen spricht man von "passiven Dosimetern". Andererseits gibt es "aktive Dosimeter", die über eine kontinuierliche Dosisleistungsbestimmung und elektronische Messwertspeicherung die Dosis ermitteln und auch direkt anzeigen können

Dosis, Dosisgrößen und -einheiten

Basisgröße für sämtliche Dosisbegriffe ist die Energiedosis D. Sie ist die Strahlungsenergie, die pro Masseneinheit eines Gewebes absorbiert wird. Die Einheit der Energiedosis ist das Gray [Gy = J/kg]. Die Energiedosis ist als physikalische Größe unabhängig von der Strahlenwirkung im biologischen Organismus definiert. Um die Strahlenwirkung zu berücksichtigen wurde der Begriff der Äquivalentdosis H eingeführt. Diese berücksichtigt die unterschiedliche biologische Wirkung verschiedener Strahlenarten. Die Äquivalentdosis ergibt sich aus der Energiedosis durch Multiplikation mit einem Strahlungs-Wichtungsfaktor wR und wird in Sievert [Sv = J/kg] gemessen.

Die wichtigsten Äquivalentdosisgrößen für den praktischen Strahlenschutz sind:

  • Effektive Dosis E.
    Sie ist als Maß für das Strahlenrisiko des Menschen definiert und wird daher für die Angabe von Grenzwerten benutzt. Bezogen auf die individuelle Dosis einer Person wird sie auch als Köperdosis bezeichnet. Die effektive Dosis ist nicht direkt messbar, deshalb sind weitere Dosisgrößen erforderlich:

Dosismessgrößen:

  • Tiefen-Personendosis Hp(10). Äquivalentdosis in 10 mm Körpertiefe an der Tragestelle des Personendosimeters. Die Tiefen-Personendosis wird mit einem Ganzkörperdosimeter (z.B. Film- oder Albedodosimeter) gemessen und liefert einen Schätzwert für die effektive Dosis.
  • Oberflächen-Personendosis Hp(0,07). Äquivalentdosis in 0,07 mm Körpertiefe an der Tragestelle des Personendosimeters. Die Oberflächen-Personendosis wird mit Teilkörperdosismetern gemessen (z.B. Fingerringdosimeter) und liefert einen Schätzwert für die lokale Hautdosis.
  • Umgebungs-Äquivalentdosis H*(10). Äquivalentdosis in 10 mm Tiefe einer 30 cm Kugel aus gewebeäquivalentem Material. H*(10) wird als Ortsdosis an einer bestimmten Position gemessen und liefert einen Schätzwert für die effektive Dosis an diesem Ort.

Dosiskonvention

Die Strahlenbelastung durch Inhalation von Radon wird als Radon-Exposition bestimmt. Um diese Strahlenwirkung mit anderen Dosiswerten vergleichen und ggf. addieren zu können muss eine entsprechende Dosis bestimmt werden können. Da es für eine solche Berechnung verschiedene Ansätze gibt, hat die internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) in ihrer Publikation Nr. 65 eine Konvention zur Umrechnung der Exposition durch Radon in eine effektive Dosis empfohlen. Diese basiert auf der Gleichsetzung des gesundheitlichen Risikos, das für die Radonbelastung auf Grund von epidemiologischen Studien an Bergarbeitern ermittelt wurde und für die Belastung durch externe radioaktive Strahlung auf den Analysen der Atombombenopfer von Hiroshima und Nagasaki beruht. Diese Konvention wurde auch in die Euratom-Grundnorm übernommen.

Ergebnisbericht

Auf diesem Formular teilt die Messstelle jedem Kunden (zuständiger Strahlenschutzbeauftragter des Betriebes) die festgestellten Personendosen mit. Darauf sind die Zuordnung des ausgewerteten Dosimeters zu einem Personendatensatz, die Personendosis in Rundungsstufen von 0,1 mSv / 1,0 mSv (Ganzkörper- / Teilkörperdosimetrie), sowie ggf. zusätzliche Bemerkungen über festgestellte Expositionsbedingungen wie Strahlungsart, Energie etc. angegeben.

Euratom-Grundnorm 96/29

Gesundheit der Arbeitskräfte und der Bevölkerung gegen die Gefahren durch ionisierende Strahlungen.

Für die Bundesrepublik resultieren daraus im Wesentlichen die Einführung neuer Dosismessgrößen und Grenzwerte im Strahlenschutz sowie die Einbeziehung der natürlichen Strahlung (z.B. Radon und Höhenstrahlung in Flugzeugen) in die Überwachung.

Die Richtlinie ist über die BMU-Homepage zu beziehen: Die EU-Richlinie als Pdf

Exposition, Strahlenexposition

Die Einwirkung ionisierender Strahlung auf den Körper oder ein Dosimeter. Ganz- und Teilkörperdosimeter sind geeignet die äußere Strahlenexposition zu bestimmen. Die Strahlenbelastung durch eingeatmete oder verschluckte radioaktive Stoffe (innere Strahlenexposition) wird in der Regel mit Hilfe sensibler Strahlungsmessgeräte, sogenannten Ganzkörperzählern (engl. Bodycounter), gemessen. Die Radon-Exposition kann durch Überwachung der Atemluft ebenfalls dosimetrisch erfasst werden (s. Radon, Radon-Dosimeter).

Fading

Eine (unerwünschte) Eigenschaft einiger Dosimeterdetektoren, die bereits gespeicherte Dosisinformation zu einem bestimmten Bruchteil wieder zu verlieren. Zur Dosisbestimmung wird das Fading durch das Auswerteverfahren korrigiert.

Festkörperdosimeter

Dosimetertyp, der mit Festkörperdetektoren arbeitet. Die meistgenutzten Festköperdetektoren sind TLDs. Andere Festkörpermaterialien, die zur Dosimetrie eingesetzt werden, sind:

Flachglasdosimeter und OSL-Dosimeter werden mit UV-Licht ausgelesen und behalten dabei ihre Dosisinformation, eine Regenerierung kann separat erfolgen.

Filmdosimeter

Der bekannteste und am meisten verbreitete Dosimetertyp. Als Detektor dient ein lichtdicht verpackter Dosismessfilm, der in einer Kassette getragen wird, die mit verschiedenen Strahlungsfiltern bestückt ist. Der Film wird durch die ionisierende Strahlung genauso wie durch sichtbares Licht belichtet. Nach der Entwicklung ergeben sich unterschiedliche Schwärzungsgrade hinter den einzelnen Filterfeldern, die Rückschlüsse auf die Art und Energie der Strahlung erlauben. Seit Mitte 1998 verwendet die MPA-Messstelle ein neues Filmdosimeter, das Gleitschatten-Filmdosimeter. Es ist bereits für die neue gesetzliche Messgröße "Tiefen-Personendosis" Hp(10) zugelassen.

Folgeprodukte

Die Radioaktivität eines Stoffes stellt sich häufig als eine Kaskade von Kernumwandlungen dar. Aus Stoff A wird B, dieser zerfällt weiter zu Stoff C, usw.

Als Folgeprodukte eines radioaktiven Stoffes bezeichnet man sämtliche aus diesem entstehende Stoffe. Die Kaskade (oder Zerfallsreihe) endet erst, wenn ein stabiler, nicht radioaktiver Stoff erreicht wird.

Statt Folgeprodukt ist auch der Begriff Tochterprodukt (oder Tochternuklid) gebräuchlich, ebenso wird Mutterstoff (oder Mutternuklid) für den Ausgangsstoff verwandt.

Ganzkörperdosimeter

Dosimeter, zur Messung einer für den ganzen Körper repräsentativen Personendosis. Es wird angewandt in Strahlenfeldern, die nicht lokal begrenzt sind. Die Grenzwerte für die Ganzkörperdosis (Effektive Dosis) sind niedriger als solche für Teilkörperdosen, da hier von einer gleichmäßigen Bestrahlung des ganzen Körpers ausgegangen wird (vgl. Dosis, Dosisgrößen)

Kontrollbereich

Kontrollbereiche sind laut RöV § 19 und StrSchV § 35 Bereiche, in denen Personen im Kalenderjahr eine effektive Dosis von mehr als 6 mSv, oder höherer Organdosen als 45 mSv für die Augenlinse oder 150 mSv für die Haut, Hände, die Unterarme, die Füße und Knöchel erhalten können.

Körperdosis

Sammelbegriff für Organdosis und effektive Dosis. Die Körperdosis für einen bestimmten Zeitraum ist die Summe aus der durch äußere Strahlenexposition während dieses Zeitraums erhaltenen Körperdosis und der Folgedosis, die durch Aktivitätszufuhr während dieses Zeitraums bedingt ist. (StrlSchV, §3)

Optische Dichte

Das Maß für den Schwärzungsgrad eines Films, früher mit "Schwärzung" bezeichnet. Die Optische Dichte (OD) ist über die densitometrische Messung definiert. Der Film wird von einem Lichtstrahl durchdrungen und die Lichtintensität vor (I0) und hinter dem Film (IA) wird gemessen. Die Optische Dichte errechnet sich dann nach:

OD = log10 (I0/IA)

Personendosis

Äquivalentdosis gemessen an einer für die Strahlenexposition repräsentativen Stelle der Körperoberfläche (vgl. Dosis, Dosisgrößen)

Radioaktivität

Mit Radioaktivität bezeichnet man die Eigenschaft eines Stoffes sich im Laufe der Zeit in einen anderen Stoff umzuwandeln. Diese Umwandlung vollzieht sich schrittweise durch den radioaktiven Zerfall einzelner Atomkerne. Der Zerfallszeitpunkt eines bestimmten Atoms ist nicht vorhersagbar, es kann jedoch für eine größere Stoffmenge der Zeitverlauf des Zerfalls berechnet werden. Als charakteristischer Wert wird dazu die Halbwertszeit genutzt, die Zeit in der die Hälfte aller Atomkerne umgewandelt sind. Eine weitere Kenngröße zur Beschreibung der Radioaktivität eines Stoffes ist die Aktivität.

In der Regel wird bei solchen Kernumwandlungen Energie in Form von Strahlung abgegeben, die radioaktive Strahlung.

Radon, Radon-Dosimeter

Radon ist ein natürliches, radioaktives Edelgas, das beim Zerfall von Radium im Erdboden entsteht. Als Gas kann es dem Boden entweichen und sich in Höhlen, Gebäuden, Bergwerken oder auch im Grundwasser anreichern. Durch derartige Anreicherungen können Radon-Konzentrationen entstehen, die eine radiologische Belastung der Atemluft bedeuten.

Zur Überwachung von Personen bezüglich einer Radonbelastung können passive Radon-Personendosimeter (auch Radon-Exposimeter genannt) eingesetzt werden, die während des Aufenthalts an radongefährdeten Orten getragen werden. Über einen Filter dringt das Radongas in ein kleines Gehäuse ein (Diffusionskammer) und wird dort über eine Detektorfolie registriert, die nach dem Tragezeitraum in der Messstelle ausgewertet wird.

Radon-Konzentration, Radon-Exposition

Die Radon-Konzentration beschreibt die momentane Radonmenge in einem bestimmten Luftvolumen. Sie wird in Becquerel pro Kubikmeter [Bq/m3] gemessen. Dies ist die Anzahl radioaktiver Zerfälle von Radon, die pro Sekunde in einem Kubikmeter Atemluft stattfinden.

Die Radon-Exposition dient als Maß für die Radonbelastung während eines bestimmten Zeitintervalls. Sie wird in Becquerel Stunden pro Kubikmeter [Bq h/m3] angegeben und ist das Produkt aus Aufenthaltszeit und (mittlerer) Radon-Konzentration. Mit Hilfe der Dosiskonvention kann aus der Radon-Exposition bei bekanntem Gleichgewichtsfaktor die effektive Dosis bestimmt werden.

Richtlinie Emissions- und Immissionsüberwachung kerntechnischer Anlagen (REI)

Zur Zeit gültige Fassung vom 07.12.2005 (GMBl. Nr. 14-17 vom 23.03.2006, S. 254). Die Richtlinie besteht aus einem allgemeinen Teil und den Anhängen “A: Kernkraftwerke", „B: Brennelementfabriken“ und „C: Brennelementzwischenlager, Endlager für radioaktive Abfälle“ und „D: Sonderfälle".

Richtlinie Physikalische Strahlenschutzkontrolle (RIPHYKO)

In der "Richtlinie für die physikalische Strahlenschutzkontrolle zur Ermittlung der Körperdosen" (GMBl 45, Nr. 7, 1994, S. 286) ist genau festgelegt, wie im Einzelfall die Körperdosen zu bestimmen sind.

Richtlinie über Anforderungen an Personendosismessstellen nach Strahlenschutz- und Röntgenverordnung vom 10. Dezember 2001 (Messstellenrichtlinie)

Diese Richtlinie (GMBl 2002, 12.2.2002, Nr.6, S.136 ) legt die personellen, apparativen und organisatorischen Anforderungen an eine amtliche Personendosismessstelle fest. Dazu gehören auch die Vorschriften über Termin und Art der Dosismeldungen an die zuständigen Strahlenschutzbeauftragten oder -verantwortlichen und ggf. Aufsichtsbehörden.

Röntgenverordnung (RöV)

Verordnung über den Schutz vor Schäden durch Röntgenstrahlen (Röntgenverordnung - RöV) Vom 8. Januar 1987 (BGBl. I 1987, S. 114) zuletzt geändert 18.06.2002 (BGBl. I 2002, S. 1869). Die RöV regelt Errichtung und Betrieb von Röntgeneinrichtungen und Störstrahlern mit Beschleunigungsenergien zwischen 5 keV und 1 MeV. 

Download der Verordnung ist über das Justizministerium (Juris) möglich.

Rundungsstufen

Rundungsstufen > Ergebnisbericht

Schwärzung

Schwärzung > Optische Dichte

Sievert (Sv), Gray (Gy)

Das Sievert (Sv; 1 Sv = 1 J/kg) ist die Einheit für die Äquivalentdosis H. Die Verwendung der Einheit Sievert weist also darauf hin, dass es sich um eine Dosisgröße handelt, die die Wirkung der unterschiedlichen Strahlenarten berücksichtigt (vgl. Äquivalentdosis).

Das Gray (Gy, 1Gy = J/kg) ist die Einheit für die Energiedosis D. Eine in Gray angegebene Dosisgröße bezeichnet ausschließlich die physikalische Strahlungsenergie, die in einem Material (Gewebe) aufgenommen wird, ohne die unterschiedlichen biologischen Strahlenwirkungen zu berücksichtigen.

Strahlenart

Ionisierende Strahlung kann in Form von Photonen- oder Teilchenstrahlung auftreten.

Wie das sichtbare Licht ist auch die Photonenstrahlung eine elektromagnetische Welle. Nach der Entstehungsart unterscheidet man zwischen Röntgen- und Gammastrahlung. Die Röntgenstrahlung entsteht durch das Abbremsen von Elektronen z.B. in Röntgenröhren. Die Gammastrahlung ist eine Photonenstrahlung, die von radioaktiven Stoffen ausgesandt wird. Typischerweise deckt die Röntgenstrahlung eher den niedrigen Energiebereich (5-400 keV) ab, während die meisten Gammastrahler bei höheren Energien liegen (bis in den MeV-Bereich).

Zur Teilchen- oder Korpuskularstrahlung gehören Elektronen (Beta)- und Neutronenstrahlung. Alpha- und Ionenstrahlen spielen in der Dosimetrie externer Strahlung nur eine untergeordnete Rolle, da sie nur sehr kurze Reichweiten haben und daher schon durch Luft oder Kleidung abgeschirmt werden. Anders ist die Situation bei der Aufnahme solcher Stoffe in den Körper (durch Einatmen oder Verschlucken, s. Exposition).

Strahlenexposition

Strahlenexposition > Exposition

Strahlenschutzverordnung (StrlSchV)

Verordnung über den Schutz vor Schäden durch ionisierende Strahlen vom 20. Juli 2001 (BGBl. I, Nr. 38; S. 1713). Die Verordnung setzt die Forderungen der Euratom-Grundnorm 96/29 in deutsches Recht um.

Es wird der Umgang mit radioaktiven Stoffen und Kernbrennstoffen sowie die Errichtung und den Betrieb von Anlagen zur Erzeugung ionisierender Strahlen geregelt. Ausdrücklich ausgenommen sind die Errichtung und der Betrieb von Röntgeneinrichtungen und Störstrahlern, die der Röntgenverordnung (RöV) unterliegen.

Download der Verordnung ist über das Justizministerium (Juris) möglich.

Strahlung (ionisierende)

Photonenstrahlung oder Teilchenstrahlung, die zur Bildung von Ionen führen können (vgl. Strahlenart).

Teilkörperdosimeter

Dosimeter, zur Bestimmung einer bestimmten Teilkörperdosis. Teilkörperdosimeter werden eingesetzt bei lokal begrenzten Strahlenfeldern, die bestimmte Körperregionen besonders oder ausschließlich betreffen. In den meisten Fällen werden Handdosimeter in Form von Fingerringen verwandt. Die Grenzwerte für Teilkörperdosen sind höher als diejenigen für Ganzkörperdosen, da sie nur das Risiko für die jeweiligen Körperbereiche enthalten. Sie sind je nach betroffenem Organ unterschiedlich.

Thermolumineszenzdetektor (TLD)

Als TLD dienen dotierte Festkörpermaterialien, die die Energie ionisierender Strahlung speichern können und diese durch gezieltes Aufheizen als Licht wieder aussenden. Die Messung der Lichtmenge liefert ein Maß für die aufgestrahlte Dosis. Das Aufheizen führt gleichzeitig zum Regenerieren des Detektors, d.h. der Dosiswert ist auf Null zurückgesetzt und der Detektor kann wiederverwendet werden. Viele passive Dosimeter arbeiten nach dem Thermolumineszenz-Prinzip.

Überprüfungsschwelle

Gemessene Personendosiswerte, die kleiner als diese Schwelle sind, werden als Körperdosis gewertet. Werden größere Werte ermittelt, so muss eine Einzelfallüberprüfung gemäß RIPHYKO erfolgen.

Überwachungsbereich

Überwachungsbereiche sind laut RöV § 19 und StrlSchV § 35 nicht zum Kontrollbereich gehörende betriebliche Bereiche, in denen Personen im Kalenderjahr eine effektive Dosis von mehr als 1 mSV, oder höhere Organdosen als 15 mSv für die Augenlinse oder 50 mSv für die Haut, die Hände, die Unterarme, die Füße und Knöchel erhalten können.

Zuordnungs- und Änderungsbogen

Mit jeder Dosimeterlieferung erhalten Sie dieses Formular von der Messstelle. Hier sind die Dosimeter-Nummern eingedruckt und - soweit bekannt - die zugeordneten Personen. Änderungen können Sie auf der rechten Seite des Formulars eintragen. Für die Rücksendung des Bogens beachten Sie bitte die fett gedruckten Hinweise auf der Rückseite des Bogens.

Weiterführende Literatur

  1. Strahlenschutzverordnung (StrlSchV)
    Verordnung über den Schutz vor Schäden durch ionisierende Strahlen
    vom 20. Juli 2001 (BGBl. I, Nr. 38; S. 1713) zuletzt geändert 13.12.2007.
    Download der Verordnung ist über das Justizministerium (Juris) möglich.

  2. Röntgenverordnung (RöV)
    Verordnung über den Schutz vor Schäden durch Röntgenstrahlen (Röntgenverordnung - RöV) Vom 8. Januar 1987 (BGBl. I 1987, S. 114) zuletzt geändert 18.06.2002 (BGBl. I 2002, S. 1869).
    Download der Verordnung ist über das Justizministerium (Juris) möglich.

  3. ICRP 60
    Empfehlungen der internationalen Strahlenschutzkommission, Heft 60, 1990, dt. Ausg. hrsg. vom Bundesamt für Strahlenschutz, Gustav Fischer Verlag, 1993

  4. PTB-Dos-23
    Neue Dosis-Messgrößen im Strahlenschutz
    , W.G. Alberts, P. Ambrosi, J. Böhm et. al., PTB-Bericht Dos-23, 1994

  5. EURATOM-Grundnorm
    Richtlinie 96/29/Euratom des Rates vom 13. Mai 1996 (ABl. L 159 vom 29. Juni 1996) zum Download als PDF