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Zur aktuellen Fassung

Nachfolgend wird die Empfehlung der Strahlenschutzkommission, verabschiedet in der 177. Sitzung. der Kommission am 28. Februar/ 1. März 2002, bekannt gegeben

Die Empfehlung ersetzt die gleichnamige Empfehlung der Strahlenschutzkommission aus dem Jahr 1993 (Bundesanzeiger A. 9817) Verabschiedet in der 177. Sitzung der Strahlenschutzkommission am 28. Februar/1. März 2002

1 Vorwort

Diese Empfehlung enthält die wichtigsten physikalisch-technichen Mindestanforderungen an Personendosimeter, die bei der Entwicklung, der Herstellung. der Prüfung, bei Ausgabe und Auswertung zu Grunde zu legen sind. Die Anforderungen sind an den Erfordernissen des praktischen Strahlenschutzes bei äußerer Strahlenexposition ausgerichtet und berücksichtigt die Empfehlungen der ICRP [1], der EU [2] sowie der IAEa [3]. Diese Anforderungen ergänzen die existierenden technischen Normen und Bauartanforderungen.

2 Anwendungsbereich

Diese Empfehlung bezieht sich auf Personendosimeter, die im Rahmen der physikalischen Strahlenschutzkontrolle nach der Strahlenschutzverordnung und der Röntgenverordnung zur Messung der Personendosis eingesetzt werden.

Personendosimeter im Sinne dieser Empfehlung sind solche Dosimeter,

1. die bei einer durch die zuständige Behörde bestimmten Messstelle angefordert werden können und durch diese ausgewertet werden,
2. deren Verwendung von der zuständigen Behörde angeordnet wird oder
3. die den zu überwachenden Personen auf daran Verlangen zur Verfügung zu stellen sind.

Personendosimeter nach Buchstabe a werden im Folgenden als amtliche Dosimeter bezeichnet. Die Verwendung dieser amtlichen Dosimeter bedarf der Zustimmung durch das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit in Abstimmung mit dem Länderausschuss für Atomkernenergie Fachausschuss, Strahlenschutz und dem Länderausschuss Röntgenverordnung [4].

Personendosimeter nach den Buchstaben b und c werden vom Strahlenschutzverantwortlichen oder Strahlenschutzbeauftragten einer Einrichtung oder Anlage ausgegeben und ausgewertet und als betriebliche Dosimeter bezeichnet.

Der Begriff Personendosimeter wird in dieser Empfehlung in einem weiten Sinn verwendet. Es kann sich dabei um den Teil des Dosimetriesystems handeln, der von der Person getragen wird (Dosimetersonde), um dessen restliche Teile (Auswerte- und Anzeigegerät sowie Zusatzgeräte) als auch um das vollständige Dosimetriesystem. Die jeweilige spezifische Bedeutung ergibt sich aus dem Zusammenhang.

3 Dosimeterart, Messgröße und Messzweck

Ein Personendosimeter liefert Messwerte der Tiefen-Personendosis H_p (10) oder Oberflächen-Personendosis H_p (0,07) und wird an einer, für die Exposition repräsentativen Steile der Körperoberfläche einer Person getragen. Es soll die in den Kapiteln 4 und 5 angegebenen Eigenschaften besitzen. Messungen mit diesem Dosimeter dienen der Bestimmung der Personendosis zur Kontrolle der Exposition und Einhaltung von Grenzwerten der Körperdosis. Je nach Art der Körperdosis (effektive Dosis, lokale Hautdosis, Organdosis für Hände, Unterarme, Füße und Knöchel bzw. der Augenlinse), dem daraus folgenden Messzweck (Bestimmung von Ganz oder Teilkörperposition) sowie der entsprechenden Messgröße sind unterschiedliche Arten von Dosimetern einzusetzen (Tabelle 1).

Tabelle 1: Zuordnung von Körperdosen, Messgrößen und Dosimeterarten

Ganzkörperdosimeter werden am Rumpf getragen, Teilkörperdosimeter an dem zu überwachenden Körperteil.

Die Bestimmung von H_p (0,07) mit einem Ganzkörperdosimeter ist nicht erforderlich, da

1. der Beitrag der Hautdosis (gemittelt über den ganzen Körper) zur effektiven Dosis sehr gering ist und
2. die lokale Hautdosis an der repräsentativen Stelle zu messen ist, dies ist nur in den seltensten Fällen der Rumpf.

Die Auswahl eines geeigneten Dosimeters wird weiterhin durch folgende Kriterien bestimmt:

• die Art der zu messenden Strahlung (Photonen-, Neutronen- und Elektronen-/Betastrahlung), im Folgenden bestimmungsgemäße Strahlenart genannt,
• das Ziel der Überwachung (amtlicher Nachweis der Einhaltung von Köperdosisgrenzwerten oder betriebliche Überwachung der Strahlenexposition mit kurzfristiger Verfügbarkeit der Dosismesswerte auch für bestimmte Tätigkeiten) sowie
• die Länge des Überwachungszeitraumes: Kurzzeit- (<; 1 Arbeitstag) und Langzeitüberwachung (1 bis 6 Monate).

Für die betriebliche Überwachung werden häufig direktanzeigende selbstablesbare Dosimeter (z.B. elektronische Dosimeter) eingesetzt. Diese ermöglichen neben der Personendosismessung die Messung der Dosisleistung und besitzen meist zusätzliche Warnfunktionen. Sie stellen eine, besondere Gerätebauart dar, die eine Reihe spezieller Anforderungen erfüllen müssen, welche., über die in den Abschnitten 4 und 5 angegebenen Eigenschaften hinausgehen. Diese Forderungen werden in [5] festgelegt und sind nicht Gegenstand dieser Empfehlung.

4 Allgemeine Eigenschaften und Hinweise

Vorrangige Aufgabe eines Personendosimeters ist die Messung von H_p (10) oder H_p (0,07). Darüber hinausgehende Angaben über die Expositionsbedingungen (z.B. Energie und Richtung der Strahlung) sind von Vorteil, werden jedoch nicht durch spezielle Anforderungen im Rahmen dieser Empfehlung erfasst.

Personendosimeter sollen unabhängig vom jeweiligen Messzweck und der Bauart folgende Forderungen erfüllen:

(a) Zuordnung der Dosimetersonde

Das Dosimeter besitzt eine unlöschbare, unverwechselbare und auch durch den Anwender erkennbare Kennzeichnung, die eine eindeutige Zuordnung zur überwachten Person und falls erforderlich zum Auswertegerät gewährleistet.

(b) Fehlbedienungs- und Manipulationssicherheit

Durch geeignete Vorkehrungen soll gewährleistet werden, dass Fehlbedienungen und Manipulationen an dem Dosimeter soweit wie möglich und vertretbar verhindert, erschwert und erkannt werden. Hierzu gehört auch die Kennzeichnung der richtigen Trageweise.

(c) Betriebssicherheit

Funktionsfehler eines Dosimeters oder von Auswertegeräten, die zu Fehlmessungen oder zum Verlust von Messwerten führen können, sollen eine automatische. Unterbrechung des Mess- bzw. Auswertevorganges hervorrufen und alarmieren. Sofern die Dosimeterbauart dies nicht erlaubt, sollen Funktionsfehler beim Ablesen oder Auswerten erkennbar sein.

(d) Messzeit

Es soll ein Zeitraum (maximale Messzeit) zwischen Ausgabe oder Regenerierung eines Personendosimeters und dessen Auswertung oder Ablesung angegeben werden, in dem die zulässigen Messabweichungen [7] im Nenngebrauchsbereich der Mess- und Einflussgrößen (Tab. 2 bis 4) nicht überschritten werden Für amtliche Personendosimeter sollte dieser Zeitraum nicht weniger als sechs Monate betragen.

(e) Auswertungszeit

Amtliche Dosimeter müssen innerhalb eines. Arbeitstages nach Eingang in der Messstelle, betriebliche Dosimeter in einer dem Messzweck entsprechenden Zeit ausgewertet werden können, sofern keine direkte Ablesung der Personendosis möglich ist.

(f) Umgebungsbedingungen

Die Anforderungen an die Messabweichung von Personendosimetern gemäß Kapitel 6 sind unter allen im bestimmungsgemäßen Einsatz möglichen mechanischen. Belastungen (Stoß, Vibration) klimatischen Bedingungen und unter Einwirkung elektromagnetischer Felder einzuhalten. An den Händen getragene Dosimeter (Fingerringdosimeter) zur Ermittlung der Teilkörperdosis sollen mechanisch ausreichend stabil, wasserdicht und desinfizierbar oder sterilisierbar sein.

Weiter wird darauf hingewiesen, dass bei Feststellung von Kontaminationen am Dosimeter eine mögliche Auswirkung die Messwert zu berücksichtigen ist.

5 Dosimetrische Eigenschaften

Ein Personendosimeter hat entsprechend dem vorgesehenen Messzweck nach Tabelle 1 für die Messung der m Arbeitsplatz vorhandene n Strahlungsfelder geeignet zu sein und Stand der Technik zu entsprechen. Die Anwendung eines Personendosimeters kann auf eine oder mehrere Strahlungsarten (Photonen-, Beta- bzw. Neutronenstrahlung) beschränkt werden (bestimmungsgemäße Strahlungsart). Für Strahlungsarten, für deren Messung ein Dosimeter nicht bestimmt ist, hat es entweder hinreichend unempfindlich zu sein oder es ist sicherzustellen, dass es in Feldern mit solchen Strahlungsarten nicht verwendet wird. Übersteigt das Ansprechvermögen für nicht bestimmungsgemäße Strahlungsarten 10 % des Ansprechvermögens unter Bezugsbedingungen, sollte dieses in Abhängigkeit von Energie der Strahlung angegeben werden.

Für die bestimmungsgemäßen Strahlungsarten gelten die in den Tabellen 2 bis 4 angegebenen Bereiche der Mess- und Einflussgrößen im Sinne von Mindestanforderungen (im Folgenden Mindestmessbereiche bzw. -Nenngebrauchsbereiche genannt). In diesen Bereichen sind die Anforderungen an die Messabweichung der Personendosis (Kapitel 6) zu erfüllen.

Darüber hinaus sollten die Eigenschaften des Dosimeters in den in den Tabellen 2 bis 4 angegebenen erweiterten Bereichen der Mess- und Einflussgrößen bekannt sein (im Folgenden Kenntnisbereich genannt). Deren Grenzen orientieren sich an den im Strahlenschutz vorkommenden Expositionsbedingungen.

Tabelle 2: Mindest-Nenngebrauchsbereiche und Kenntnisbereiche für Einflussgrößen, gültig für alle Arten von Personendosimetern

Tabelle 3: Mindest-Messbereiche bzw. Nenngebrauchsbereiche und Kenntnisbereiche der Mess- und Einflussgrößen für Ganzkörperdosimeter

Tabelle 4: Mindest-Messbereiche bzw. Nenngebrauchsbereiche und Kenntnisbereiche der Mess- und Einflussgrößen für Teilkörperdosimeter

Sofern es sich um eins zulassungspflichtige Dosimeterbauart nach Eichordnung handelt, gelten darüber hinaus die jeweiligen Bauartanforderungen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Falls für andere Bauarten DIN-Normen existieren, beschreiben diese den Stand der Technik.

6 Zulässige Messabweichung der Personendosis

Die in den Kapiteln 4 und 5 genannten Einflussgrößen tragen zur Gesamtmessunsicherheit bei der Bestimmung der Personendosis bei. Einen weiteren Beitrag dazu liefern die mit der Dosimeterkalibrierung verbundenen Unsicherheiten.

Die maximal zulässige Messabweichung eines Personendosimeters in Abhängigkeit von der Dosis wurde unter Berücksichtigung der ICRP-Empfehlung Nr. 75 [1] spezifiziert.

Bei Ganzkörperdosimetern zur Messung von H_p (10) darf bei einem Überwachungszeitraum von einem Monat und bei einer Dosis oberhalb von etwa 4 mSv der Messwert H_pm der Personendosis nicht größer als das 1,5fache und nicht kleiner als das 1/1,5fache des wahren Wertes H_pwder Personendosis sein. Ebenfalls darf der über einen Zeitraum von 12 Monaten summierte Messwert H_pm (Jahresdosis) nicht größer sein als das 1,5fache und nicht kleiner sein als das 1/l,5fache des wahren Wertes H_pw falls diese Summe 4 mSv überschreitet. Für Teilkörperdosimeter zur Messung von H_p (0,07) gilt Entsprechendes oberhalb von etwa 30 mSv, wenn die Organdosis für die Augenlinse zu bestimmen ist, und oberhalb von etwa 100 mSv, wenn die' lokale Hautdosis sowie die Organdosis der Hände, Unterarme, Füße oder Knöchel zu bestimmen ist.

Hinweis:

Besondere Bedeutung in der Personendosisüberwachung haben Dosimeter, mit denen die über einen Monat akkumulierte Personendosis an wird. Bereits die natürliche Umgebungsstrahlung verursacht jedoch Personendosismesswerte von im Mittel 2 µ Sv pro Tag entsprechend 0,06 mSv pro Monat, wobei die Unterschiede von Ort zu Ort von gleicher Größenordnung sein können. Wird noch berücksichtigt, dass der Transport von und zu der Messstelle weitere Zeit benötigt, so ist ein Wert von 0,1 mSv als untere Grenze des Messbereiches eines Ganzkörperdosimeters zur Messung von H_p (10) angemessen. Für Teilkörperdosimeter zur Messung von H_p (0,07) ist hinsichtlich der unteren Messgrenze eine Unterscheidung zwischen Personendosimetern zur Messung der Organdosis für die Augenlinse und solchen zur Messung der lokalen Hautdosis sowie der Organdosen der Hände, Unterarme, Füße oder Knöchel nicht sinnvoll. Auf Grund der für diese Organe mehr als 10fach höheren Grenzwerte ist bei Teilkörperdosimetern zur Messung von H_p (0,07) eine untere Messbereichsgrenze von 1 mSv angemessen.

Bei Messungen über kürzere Zeiträume als einen Monat (z.B. bei täglicher Dosisauswertung) ist darauf zu achten, dass bei einer Summation über einen Monat die unteren Messbereichsgrenzen von 0,1 mSv für Ganzkörperdosimeter und 1 mSv Teilkörperdosimeter eingehalten werden.

Diese unteren Messbereichsgrenzen werden daher im Folgenden als kleinste anzugebende Werte H_p0interpretiert. Bei diesen Werten ist eine relative Messabweichung von ± 100% vom wahren Wert H_p0erlaubt. Mit zunehmenden Messwerten der Personendosis nimmt die maximal zulässige relative Messabweichung gemäß der Bedingung (1) ab, so dass bei hohen Werten (d.h. für H_pw >> H_p0 ) der Quotient H_pm/H_pw nur noch im Intervall von 1/1,5 bis 1,5 liegen darf:

(1)

Dabei ist:

Die maximal zulässigen Messabweichungen sind in Abbildung 1 für Ganzkörperdosimeter zur Messung von H_P (10) und in Abbildung 2 für Teilkörperdosimeter zur Messung von H_p (0,07) dargestellt.

Abbildung 1: Maximal zulässige relative Messabweichungen, dargestellt als Variationsgrenzen des Quotienten H_pm/H_pw in Abhängigkeit vom wahren Wert der Messgröße H_pw für Ganzkörperdosimeter zur Messung von H_p (10) mit H_p0 = 0,1 mSv gemäß Bedingung (1), ausgezogene Kurve, und gemäß Bedingung (2), punktierte Kurve.

Für Photonenstrahlung mit einer mittleren Energie unterhalb 10 keV, Betastrahlung mit einer mittleren Energie unterhalb 0,2 MeV und. Neutronenstrahlung darf im Nenngebrauchsbereichen, in denen die Bedingung (1) nach dem gegenwärtigen Stand der Messtechnik nicht eingehalten werden kann, statt dessen die folgende Bedingung (2) angewendet werden:

(2)

H_p0, H_pwund H_pmwie in Bedingung ( 1).

In gemischten Strahlungsfeldern, in denen die oben genannten, schwerer messbaren Komponenten mehr als 20% zur Gesamtdosis beitragen, gilt für die Gesamtdosis ebenfalls die Bedingung (2). Bis zu diesem Anteil von 20% ist die Bedingung (1) einzuhalten.

Die messtechnische Überprüfung der Einhaltung der Bedingungen (1) und (2) soll unter definierten Prüfbedingungen erfolgen, die sich an den Expositionsbedingungen beim praktischen Einsatz der Dosimeter orientieren und für die H_pw genau bekannt ist. Dabei ist, abweichend von der Forderung in ICRP 75 [1], eine statistische Sicherheit von 90 % einzuhalten. Die herausfallenden Messwerte dürfen nur zufällig, d. h. nicht systematisch bedingt sein.

Die hier angegebenen Messabweichungen dürfen nicht mit Messunsicherheiten bei der Personendosismessung verwechselt werden. Hinweise zur Berechnung dieser Messunsicherheiten sind z.B. in DIN- bzw., ISO-Normen [6, 7] sowie in [8] enthalten.

Abbildung 2: Maximal zulässige relative Messabweichungen, dargestellt als Variationsgrenzen des Quotienten H_pm/H_pw in Abhängigkeit vom wahren Wert der Messgröße H_pw für Teilkörperdosimeter zur Messung von H_p (0,07) mit H_p0 =1 mSv gemäß Bedingung (1), ausgezogene Kurve, und gemäß Bedingung (2), punktierte Kurve.

7 Literatur

[1] IGRP Publication 75, General Principles for the Radiation Protection of Workers, 1997.

[2] Report EUR 14852 EN, Radiation protection 73: Technical recommendations for monitoring indeviduals occupationally exposed to external radiation, 1994

[3] IAEa Safety Guide No. RS-G-1.3,: Assissment of occupational exposure due to external sources of radiation, STI/PUB/1076, Vienna, 1999.

[4] Richtlinie über Anforderungen an Personendosismessstellen nach Strahlenschutz- und Röntgenverordnung vom 10. Dezember 2001, GMBl. 2002 S. 136.

[5] WD/IEC 61526, Radiation protection instrumentation - Measurement of personal dose equivalents H_p (10) and H_p (0,07) for X, gamma, neutron and beta radiation - Direct reading personal dose equivalent meters and/or dose equivalent rate alarm meters, 2001.

[6] DIN 1319, Teil 1 bis 4, Grundlagen der Messtechnik, 1995 bis 1999.

[7] ISO, Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM), Geneva, 1995.

[8] P. Ambrosi, Messunsicherheiten im Strahlenschutz, in PTB-Bericht PTB-Dos-31, Fortbildungstagung "Dosimetrie externer Strahlung: Aktuelle Entwicklungen", 1999.