Was sind die grundlegenden Methoden des Strahlenschutzes?

Mit der kontinuierlichen Entwicklung von Wissenschaft und Technologie müssen wir uns in unserem Leben ständig mit Computern und Mobiltelefonen auseinandersetzen, die ebenfalls zu den Strahlungsquellen gehören. Manche Menschen sind aufgrund der Besonderheit ihrer Arbeit täglich Strahlung ausgesetzt. Wenn sie sich längere Zeit in dieser Umgebung aufhalten, werden die Gesundheit und Sicherheit der Menschen beeinträchtigt. Um die Strahlung auf den menschlichen Körper zu reduzieren, wird derzeit der Strahlenschutz untersucht, der hauptsächlich Strahlenschutzstandards, -technologie sowie -bewertung und Selbstmanagement umfasst.

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Unter ionisierender Strahlung versteht man Strahlen mit kurzer Wellenlänge, hoher Frequenz und hoher Energie. Ionisierende Strahlung kann mindestens ein Elektron aus einem Atom oder Molekül ionisieren. Ionisierende Strahlung ist ein allgemeiner Begriff für alle Strahlungen, die eine Ionisierung von Materie verursachen können. Es gibt viele Arten von Strahlung. Zu den schnell geladenen Teilchen zählen Alphateilchen, Betateilchen und Protonen, und zu den ungeladenen Teilchen zählen Neutronen sowie Röntgen- und Gammastrahlen.

Elektromagnetische Strahlung, auch Elektrosmog genannt, besteht aus elektrischer und magnetischer Energie, die gemeinsam durch den Raum übertragen wird. Diese Energie wird durch die Bewegung elektrischer Ladungen erzeugt. Beispielsweise erzeugen die bewegten Ladungen, die von einer Hochfrequenzantenne abgegeben werden, die ein Signal überträgt, elektromagnetische Energie. Das elektromagnetische „Spektrum“ umfasst alle Formen elektromagnetischer Strahlung, von extrem niederfrequenter elektromagnetischer Strahlung bis hin zu extrem hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung. Dazwischen liegen Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlen, sichtbares Licht und Ultraviolettlicht. Der Radiofrequenzanteil des elektromagnetischen Spektrums wird allgemein als Strahlung mit Frequenzen von etwa 3 kHz bis 300 GHz definiert.

Strahlungseigenschaften

Alphastrahlen

Alphastrahlen sind ein Strom geladener Teilchen. Aufgrund ihrer Ladung können sie überall, wo sie hinfliegen, leicht Ionisierung verursachen. Alphastrahlen haben eine starke ionisierende Wirkung und diese Eigenschaft kann genutzt werden. Es verursacht auch gewisse Schäden und hat eine große zerstörerische Wirkung auf das menschliche Körpergewebe. Aufgrund seiner großen Masse und geringen Durchdringungsfähigkeit beträgt seine Reichweite in der Luft nur wenige Zentimeter und er kann durch ein Stück Papier oder gesunde Haut blockiert werden.

Betastrahlen

β-Strahlen sind ebenfalls eine Art geladener Teilchen mit hoher Geschwindigkeit. Ihre Ionisierungsfähigkeit ist viel geringer als die von α-Strahlen, aber ihre Durchdringungsfähigkeit ist größer als die von α-Strahlen. Im Vergleich zu Röntgen- und γ-Strahlen haben β-Strahlen jedoch eine kürzere Reichweite und werden leicht von Materialien wie Aluminiumfolie und Plexiglas absorbiert.

Röntgen- und Gammastrahlen

Röntgen- und Gammastrahlen haben ungefähr die gleichen Eigenschaften. Es handelt sich um nicht elektrische elektromagnetische Wellen mit kurzer Wellenlänge. Sie haben kurze Wellenlängen, eine hohe Durchdringungskraft, eine große Reichweite, sind gefährlich und müssen abgeschirmt werden.

Strahlungsgefahren

Wenn bei der Arbeit ionisierende Strahlung ausgesetzt ist und die Schutzmaßnahmen nicht angemessen sind, die Betriebsabläufe nicht eingehalten werden und die Strahlendosis für den menschlichen Körper einen bestimmten Grenzwert überschreitet, können schädliche Auswirkungen auftreten.

verwenden. Unter dem Einfluss elektrischer Strahlung ist das Ausmaß der Reaktion des Körpers abhängig von Art, Dosis, Bestrahlungsbedingungen und Empfindlichkeit der ionisierenden Strahlung. Ionisierende Strahlung kann Strahlenkrankheit verursachen, eine systemische Reaktion des Körpers. Fast alle Organe und Systeme unterliegen pathologischen Veränderungen, aber die Veränderungen im Nervensystem, den blutbildenden Organen und dem Verdauungssystem sind am deutlichsten. Die durch ionisierende Strahlung am Körper verursachten Schäden können in akute Strahlenschäden und chronische Strahlenschäden unterteilt werden. Die Einwirkung einer bestimmten Strahlendosis in kurzer Zeit kann akute Schäden im Körper hervorrufen, wie sie häufig bei Atomunfällen und bei Patienten unter Strahlentherapie auftreten. Die Einwirkung einer bestimmten Strahlendosis über einen längeren Zeitraum kann chronische Strahlenschäden wie Hautschäden, Störungen der Blutbildung, Leukopenie und Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit verursachen. Darüber hinaus kann Strahlung Krebs sowie Tod und Missbildungen des Fötus verursachen.

Schutznormen

Die Strahlungsdosimetrie untersucht die Strahlungsdosis und deren Messung. Strahlenschutzstandards sind die Grundlage für die Umsetzung des Strahlenschutzes. Derzeit formulieren alle Länder entsprechende Standards auf der Grundlage der Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) und in Kombination mit ihren eigenen nationalen Bedingungen [1]. Die Strahlenschutzbewertung umfasst die Bewertung von Strahlungsgeräten, Strahlensicherheit und Strahlenbelastung der Umwelt.

Schutzelemente

Die drei Elemente des Strahlenschutzes sind Distanz, Zeit und Abschirmung, bzw. die Hauptmethoden des Strahlenschutzes sind Zeitschutz, Distanzschutz und Abschirmschutz. Die spezifischen Grundsätze lauten wie folgt:

Zeitschutz

Das Prinzip des Zeitschutzes besteht darin, dass die kumulative Dosis, die Personen im Strahlungsfeld erhalten, proportional zur Zeit ist. Wenn die Expositionsrate unverändert bleibt, kann daher eine Verkürzung der Expositionszeit die erhaltene Dosis verringern. Oder wenn Personen innerhalb einer begrenzten Zeit arbeiten, kann die Strahlendosis, die sie erhalten, unter der maximal zulässigen Dosis liegen, wodurch die persönliche Sicherheit gewährleistet wird (diese Methode wird nur in außergewöhnlichen Umständen angewendet) und der Schutzzweck erreicht wird.

Der entscheidende Punkt beim Zeitschutz besteht darin, die Kontaktzeit des menschlichen Körpers mit der Strahlung zu minimieren (die Zeit zu verkürzen, in der der menschliche Körper der Strahlung ausgesetzt ist).

Distanzschutz

Distanzschutz ist eine wirksame Methode zum externen Strahlenschutz. Das Grundprinzip des Distanzschutzes besteht darin, die Strahlungsquelle zunächst als Punktquelle zu betrachten. Die Exposition und die absorbierte Dosis eines Punktes im Strahlungsfeld sind umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen dem Punkt und der Quelle. Wir nennen dieses Gesetz das umgekehrte Quadratgesetz, d. h. die Strahlungsintensität variiert umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung (wenn die Strahlungsintensität der Quelle konstant ist, ist die Dosisleistung oder Exposition umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung von der Quelle). Die Dosisleistung bzw. die Belastung lässt sich verringern, indem der Abstand zwischen Strahlungsquelle und menschlichem Körper vergrößert wird. Auch kann die persönliche Sicherheit dadurch gewährleistet werden, dass in einem bestimmten Abstand gearbeitet wird, sodass die Strahlendosis, der die Menschen ausgesetzt sind, unter der maximal zulässigen Dosis liegt. Um den Schutzzweck zu erreichen.

Der Kernpunkt des Distanzschutzes besteht darin, den Abstand zwischen dem menschlichen Körper und der Strahlungsquelle so weit wie möglich zu vergrößern.

Abschirmschutz

Das Prinzip des Abschirmschutzes lautet: Die Strahlungsintensität nimmt ab, wenn sie in Materie eindringt. Abschirmmaterial einer bestimmten Dicke kann die Strahlungsintensität abschwächen. Durch Anbringen eines ausreichend dicken Schildes (Abschirmmaterial) zwischen der Strahlungsquelle und dem menschlichen Körper kann die Strahlungsintensität verringert werden, sodass die Dosis, der Menschen bei der Arbeit ausgesetzt sind, unter die maximal zulässige Dosis gesenkt wird, wodurch die persönliche Sicherheit gewährleistet und der Schutzzweck erreicht wird.

Der entscheidende Punkt beim Abschirmschutz besteht darin, zwischen der Strahlungsquelle und dem menschlichen Körper ein Abschirmmaterial anzubringen, das die Strahlung wirksam absorbieren kann. Übliche Abschirmmaterialien für Röntgenstrahlen sind Bleibleche und Betonwände, Stahlplatten oder Wände aus Bariumzement (Zement mit Zusatz von Bariumsulfat, auch Barytpulver genannt).

Zeichen ionisierender Strahlung

Spezifikationen des Warnschildes vor ionisierender Strahlung: 250 x 350 mm. Das Dreieck im Bild hat schwarzen Text auf gelbem Hintergrund.