BMU-RS-20020605-KF-A004.htm
Anlage 4
Beispielrechnungen zur Beurteilung der radiologischen Relevanz einer verbleibenden Hautkontamination
Gemäß Abschnitt 3.3 sind folgende Kriterien zu prüfen:
- 1.
- Die Hautdosis für die betroffene Person überschreiten nicht 5 mSv.Die Berechnung der Hautdosis erfolgt gemäß Kapitel 7 der SSK-Empfehlung "Berechnungsgrundlage für die Ermittlung von Körperdosen bei äußerer Strahlenexposition" (Veröffentlichungen der SSK, Bd. 43, 2000).
- 2.
- Die effektive Dosis für die betroffene Person durch Inkorporation abgestoßener kontaminierter Hautschuppen überschreitet nicht 0,2 mSv.Zur Bestimmung der auf der Haut verbleibenden Aktivität ist die Fläche der kontaminierten Hautpartie abzuschätzen. Ist das nicht möglich, kann ersatzweise eine kontaminierte Fläche von 500 cm² angenommen werden. Zur Bestimmung der effektiven Dosis kann angenommen werden, dass 25% der Aktivität durch Ingestion in den Körper gelangen. Eine Inhalation kann vernachlässigt werden, da die Aufnahme von kontaminierten Hautschuppen prozentual gering ist und solche Hautschuppen i. a. aufgrund ihrer Größe keine lungengängigen Aerosole darstellen. Die Dosiskoeffizienten zur Berechnung der effektiven Dosis werden der Bekanntmachung der Dosiskoeffizienten zur Berechnung der Strahlenexposition vom 23. Juli 2001 (BAnz. Nr. 160 a und 160 h vom 28. August 2001) entnommen.
Bei der Berechnung der Hautdosis in Kriterium 1 wird davon ausgegangen, dass die Aktivitätskonzentration der Kontaminanten in der obersten Hornschicht der Haut exponentiell mit der Tiefe abnimmt. Die Hornschicht wird im Verlauf von ca. 2 Wochen sukzessive abgestoßen. In der Modellbetrachtung wird eine Expositionsdauer von 1 Woche (168 h) angenommen. Die Berechnung der Hautdosis führt damit zu konservativen Ergebnissen, da die Abnahme der Aktivität pro Flächeneinheit durch die Abstoßung kontaminierter Hautschuppen vernachlässigt wird. Der radioaktive Zerfall kurzlebiger Radionuklide ist zu berücksichtigen.
Der Abschätzung der effektiven Dosis in Kriterium 2 liegt kein Expositionsmodell zugrunde, das den Mechanismus des Radionuklidtransfers von der kontaminierten Hautfläche über den Pfad der Ingestion in Werte der Aktivitätszufuhr für die exponierte Person in rechnerisch erfassbare Schritte umsetzt. Mit Hilfe des Kriteriums wird geprüft, ob die angenommene ingestive Zufuhr einer Aktivitätsmenge, die in einem bestimmten Verhältnis zur Hautkontamination steht, zu einer radiologisch signifikanten Überschreitung des gewählten Schwellenwertes der effektiven Dosis führt.
Bei einer Kontamination mit einem Radionuklidgemisch sind für jedes Kriterium die Dosisbeiträge der einzelnen Komponenten getrennt zu berechnen und zu summieren.
Beispiel I: Tc-99m
Radionuklid mit der Freigrenze 107 Bq
Halbwertszeit T1/2 = 6 h Zerfallskonstante λ = 0,12 h-1
Wert der Oberflächenkontamination OTc-99m = 10 Bq cm-2
Es sei eine verbleibende Hautkontamination von 100 Bq cm-2 angenommen.
Kriterium 1
Die Hautdosis HT bei gleichmäßiger Kontamination der betrachteten Hautoberfläche berechnet sich zu
HT = AF.0 Ic λ-1 (1-e-λt)_(1)
wobei | HT | die Äquivalentdosis der kontaminierten Haut |
AF.,0 | die flächenbezogene Aktivität zu Beginn der Kontamination | |
λ | die Zerfallskonstante | |
t | die Dauer der Kontamination | |
Ic | der Äquivalentdosisleistungsfaktor (s. Tab. 7.1 Bd. 43 SSK) |
- ist.
Wegen T1/2 << t vereinfacht sich die Formel (1) zu
HT = AF.0 Ic λ-1_(2)
Das Kriterium 1 ist eingehalten.
Kriterium 2
Bei einer kontaminierten Hautfläche von 500 cm² beträgt die verbleibende Gesamtaktivität A = 5·104 Bq.
Durch Ingestion werden 25% zugeführt: AIng = 1,25·104 Bq.
Die effektive Dosis Eeff berechnet sich zu
Eeff = zugeführte Aktivität AIng·Dosiskoeffizient hIng(g)
Eeff = 1,25·104 Bq·2,2·10-11 Sv Bq-1
Eeff = 0,3 µSv
Das Kriterium 2 ist eingehalten.
Schlußfolgerung: Weitere Dekontaminationsmaßnahmen sind nicht erforderlich.
Beispiel II: Co-60
Radionuklid mit der Freigrenze 105 Bq
Halbwertszeit T1/2 = 5,27 a
Wert der Oberflächenkontamination OCo-50 = 1 Bq cm-2
Es sei eine verbleibende Hautkontamination von 10 Bq cm-2 angenommen.
Kriterium 1
Da es nicht erforderlich ist, die Abnahme der Aktivität pro Flächeneinheit durch radioaktiven Zerfall zu berücksichtigen (T1/2 >> t), vereinfacht sich die Formel (1) zur Berechnung der Hautdosis HT zu:
HT = AF.0·IC·t
HT = 10 Bq cm-2·1,1 µSv h-1 Bq-1 cm²·168 h
HT = 1,9 mSv
Das Kriterium 1 ist eingehalten.
Kriterium 2
Bei einer kontaminierten Hautfläche von 500 cm² beträgt die verbleibende Gesamtaktivität A = 5 · 103 Bq. Durch Ingestion werden 25% zugeführt: Aing = 1,25·103 Bq.
Die effektive Dosis Eeff berechnet sich zu
Eeff = zugeführte Aktivität Aing·Dosiskoeffizient hing(g)
Eeff = 1,25 · 103 Bq·3,4·10-9 SvBq-1
Eeff = 4 µSv
Das Kriterium 2 ist eingehalten.
Schlussfolgerung: Weitere Dekontaminationsmaßnahmen sind nicht erforderlich.
Beispiel III: Am-241
Radionuklid mit der Freigrenze 104 Bq
Halbwertszeit T1/2 = 432,7 a
Wert der Oberflächenkontamination OAm-241 = 0,1 Bq cm-2
Es sei eine verbleibende Hautkontamination von 0,1 Bq cm-2 angenommen.
Kriterium 1
Da es nicht erforderlich ist, die Abnahme der Aktivität pro Flächeneinheit durch radioaktiven Zerfall zu berücksichtigen (T1/2 >> t), vereinfacht sich die Formel (1) zur Berechnung der Hautdosis HT zu:
HT = AF.0·IC·t
HT = 0,1 Bq cm-2·1,5·10-2 µSv h-1 Bq-1 cm²·168 h
HT = 0,25 µSv
Das Kriterium 1 ist eingehalten.
Kriterium 2
Bei einer kontaminierten Hautfläche von 500 cm² beträgt die verbleibende Gesamtaktivität A = 50 Bq. Durch Ingestion werden 25% zugeführt: Aing = 12,5 Bq.
Die effektive Dosis Eeff berechnet sich zu
Eeff = zugeführte Aktivität Aing·Dosiskoeffizient hing(g)
Eeff = 12,5 Bq·2,0·10-7 Sv Bq-1
Eeff = 2,5 µSv
Eeff = 0,003 mSv
Das Kriterium 2 ist eingehalten.