Strahlenschutz am Arbeitsplatz I: Grundlegende Vorausset ... / 2 Einsatzbereiche von Strahlenquellen und die dabei spezifisch erforderlichen Schutzmaßnahmen

Zwar sind die Prinzipien und Grundregeln des Strahlenschutzes überall die gleichen, unabhängig von der Art des Umgangs mit der Strahlung. Sie müssen aber in der praktischen Anwendung den einzelnen Einsatzbereichen angepasst werden. Es ist daher nützlich, mit einer Übersicht über diese – äußerst vielfältigen – Anwendungsmöglichkeiten radioaktiver Stoffe und Strahlenquellen zu beginnen.

Die Eigenschaften ionisierender Strahlen werden heute in Forschung, Technik und Medizin in verschiedener Weise genutzt und sind dort nicht mehr wegzudenken (Tab. 1).

Strahlung als Markierung	Ausnutzen der Messbarkeit der Aktivität
Messgrößen: Menge, örtliche und zeitliche Verteilung markierter Substanzen
Bioforschung und Bioanalytik:	Radiodünnschicht- und Radiosäulenchromatographie
medizinische Diagnostik:	In vitro: Radioassay In vivo: Szintigraphie
Strahlung als Sonde	Ausnutzen von Streuung, Schwächung, Energieänderung
Messgrößen: Intensität, Energie
industrielle Messtechnik und Prozesssteuerung:	Füllstands-, Dicke-, Dichte-, Gewichtsmessung
Materialprüfung:	Durchleuchtung, Schweißnaht
Sicherheitstechnik:	Gepäckkontrolle an Flughäfen
Strahlung als Wirkung	Ausnutzen der Energieabgabe
Messgröße: Dosis
medizinischen Therapie	intern: interstitionell extern: Hochaktivitätsquellen
Sterilisation und Materialveredelung	Hochaktivitätsquellen
Leuchtfarbenindustrie, als Lichtquelle	Tritium, Krypton
Brandschutz	Americium in Rauchmeldern

Tab. 1: Einsatzbereiche von Strahlenquellen und Radionukliden

2.1 Strahlung als Markierung

Mit Radionukliden "gelabelte" Substanzen können wiedererkannt und ihr Verhalten in der Umwelt oder im tierischen und menschlichen Organismus verfolgt werden. Darunter fallen v. a. die nukleardiagnostischen Verfahren in der Medizin, sowohl in vivo an lebenden Menschen wie in vitro im Labor, als auch unzählige Methoden in der biologischen und biochemischen Forschung.

Ein Sonderfall ist die Aktivierungsanalyse, bei der inaktive Isotopen eines chemischen Elements geringer Konzentrationen durch Neutronenbestrahlung in radioaktive Nuklide des gleichen Elements umgewandelt und damit aufgrund ihrer Strahlungs- und Zerfallseigenschaften erkennbar werden.

In diesem Anwendungsbereich kommen zwar i. d. R. nur geringe Aktivitätsmengen zum Einsatz. Da es sich aber um offene Radioaktivitäten handelt, die auch am Menschen eingesetzt werden, und die Anwender solcher Methoden sehr zahlreich sind, liegt ein besonderer Aspekt des Strahlenschutzes in der Verhinderung des, "Entweichens" von Radioaktivität in die Umwelt mit Abluft oder Abwasser. Radioaktive Stoffe dürfen keinesfalls unkontrolliert in die Umwelt abgeleitet werden.

Es darf auch nicht übersehen werden, dass bei Herstellung, Transport, Lagerung und schließlich Beseitigung der offenen Quellen spezifische Gefahrensituationen auftreten können, die vom Strahlenschutz beherrscht werden müssen.

2.2 Strahlung als Sonde

Bei der Durchstrahlung von Stoffen oder lebender Materie können aus Intensitäts- oder Energieänderungen Strukturen erkannt (räumliche Auflösung) oder Veränderungen registriert werden (zeitliche Auflösung).

Dazu gehören die medizinische Röntgendiagnostik ebenso wie die Gepäckkontrollen an Flughäfen, die Schweißnahtprüfung in der Industrie oder die radiometrische Prozesskontrolle.

Röntgenanlagen

An den Röntgenanlagen liegt der Schwerpunkt beim apparativen Strahlenschutz und, messtechnisch, bei der Personendosimetrie. Die Strahlenschutzverordnung enthält verschiedene spezielle Festlegungen zur Technik und zur Umgebung, wie z. B. Röntgenräumen.

Industrielle Anwendung von Strahlenquellen

Bei der industriellen Anwendung von Strahlenquellen ist häufig mit einer hohen mechanischen und thermischen Beanspruchung der Quellen zu rechnen, sodass sich der Strahlenschutz auf die Überprüfung der Strahlenfelder sowie der spezifizierten Eigenschaften und der Unversehrtheit der Quellen konzentriert.

2.3 Strahlung als Wirkung

Die Strahlenwirkung wird sowohl medizinisch bei der Tumortherapie wie technisch bei Sterilisation oder Materialveredelung genutzt. Da hier meist Strahlenquellen sehr hoher Aktivität eingesetzt werden, ist auch das Gefahrenpotenzial entsprechend hoch. Der Arbeitsablauf ist bei diesen Bestrahlungsanlagen jedoch weitgehend automatisiert und die Funktionen werden kontrolliert, sodass das Hauptaugenmerk des Strahlenschutzes auf die Unfallverhütung und -bewältigung gerichtet ist.