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Tab. 3-2: Abkürzungen für Absorptionsklassen des Atemtraktmodells sowie spezielle chemische Verbindungen

Es wurden über die in ICRP 88 betrachteten Radionuklide hinaus in Tab. 3-1 folgende Radionuklide berücksichtigt, die in der Nuklearmedizin zum Einsatz kommen: Y-90, Sm-153, Yb-169 und Re-186. Für diese Radionuklide wurde jeweils angenommen, dass die Aktivitätskonzentrationen in Fetus, Plazenta und Mutter gleich sind. Die Berechnungen , zeigen, dass diese Radionuldide kein Strahlenschutzproblem für das Ungeborene darstellen.

Einige Radionuklide der U-238-, U-235- und der Th-232-Zerfallsreihen sind bereits in Tab. 3-1 enthalten. Viele Radionuklide dieser Zerfallsreihen sind sehr kurzlebig mit physikalischen Halbwertszeiten von wenigen Minuten oder kürzer. Der Beitrag dieser Radionuklide zur Dosis für das Ungeborene ist zu vernachlässigen.

Geht man davon aus, dass sich oben nicht genannte Radionuklide der natürlichen Zerfallsreihen im Hinblick auf die Strahlenexposition für das Ungeborene ähnlich verhalten wie das Mutternuklid, so sind keine zusätzlichen Strahlenschutzprobleme für das Ungeborene zu erwarten.

Die Radionuklide Bi-210, Bi-212, Pb-212, Ra-223, Th-227, Ac-227, Ac-228 und Pa-231 weisen Halbwertszeiten von mehr als 1 Stunde auf. Pb-212 hat wegen der vergleichsweise kurzen Halbwertszeit (10,6 Stunden) nicht dieselbe Bedeutung für die Dosis des Ungeborenen wie Pb-210. Ra-223 und Th-227 verhalten sich ähnlich wie die anderen Radium- und Thoriumisotope.

Für Wismut wird das gleiche Aktivitätskonzentrationsverhältnis in Fetus und Mutter angenommen wie für Polonium, für Actinium das gleiche wie für Americium und für Protactinium das gleiche wie für Neptunium [ICRP 88].

3.3 Einmalzufuhr durch Inhalation zum für die Dosis des Ungeborenen ungünstigsten Zeitpunkt

Für die beruflich strahlenexponierte Frau im Sinne des § 3 Abs. 2 Nr. 31 StrlSchV wurde folgendes Szenario angenommen:

• Die Zufuhr erfolgt einmalig durch Inhalation (AMAD 5 µm).
• Die Zufuhr erfolgt zum für die Dosis des Ungeborenen ungünstigsten Zeitpunkt bis spätestens Ende der 10. Schwangerschaftswoche. Es wird davon ausgegangen, dass bis zu diesem Zeitpunkt die Schwangerschaft bekannt ist und somit weitere beruflich bedingte Aktivitätszufuhren auszuschließen sind.

Je nach betrachtetem Radionuklid liegt dabei der ungünstigste Zeitpunkt der Zufuhr - abhängig von der Halbwertszeit und den elementspezifischen biokinetischen Daten - im engen Zeitfenster zwischen dem Beginn der Schwangerschaft und dem Ende der zu betrachtenden Schwangerschaftsperiode (hier das Ende der 10. Schwangerschaftswoche). Bei den durchgeführten Berechnungen wurden vereinfachend akute Aktivitätszufuhren der Mutter in drei Iterationsschritten, zu Beginn der Schwangerschaft (bei Konzeption), zum Ende der 5. und zum Ende der 10. Schwangerschaftswoche betrachtet. Damit ist noch nicht unter allen Umständen der ungünstigste Zeitpunkt getroffen. Ungünstigster Zeitpunkt für die Zufuhr "langlebiger" Radionuldide im Hinblick auf die Höhe der Strahlendosis (nicht notwendigerweise im Hinblick auf die strahlenbiologischen Wirkungen) ist der Zeitpunkt der Konzeption, ungünstigster Zeitpunkt für die Zufuhr "kurzlebiger" Radionuklide ist das Ende der 10. Schwangerschaftswoche. Radionuldide, deren Halbwertszeiten zwischen beiden liegen, werden durch die Berechnung für die Mitte des Intervalls berücksichtigt. Das Modell geht davon aus, dass nach der 10. Schwangerschaftswoche keine Zufuhr mehr stattfindet. Es wird davon ausgegangen, dass das ungünstigste Ergebnis dieser 3 Zufuhrzeiten nicht wesentlich vom Ergebnis des ungünstigsten Zufuhrzeitpunktes abweicht. Die Ergebnisse der nuklidspezifischen Berechnungen sind in Tab. 3-3 dargestellt.

Ähnlich den Ergebnissen unter der Annahme einer kontinuierlichen Zufuhr (Kapitel 3.2) zeigt sich, dass für eine Reihe von Radionukliden eine akute Zufuhr bei der Mutter, die unterhalb der Grenzwerte für beruflich Strahlenexponierte liegt, eine effektive Folgedosis für das Ungeborene von weniger als 1 mSv bewirkt, für eine Reihe von Radionukliden aber die Dosisgrenze für das Ungeborene auch schon bei Zufuhren unterhalb der Grenzwerte für beruflich Strahlenexponierte erreicht oder überschritten wird.

Tab. 3-3: Maximal von der beruflich strahlenexponierten Frau jährlich einmalig inhalierbare Aktivitäten auf der Basis der Grenzwerte nach § 55 (1, 2) StrlSchV und nach § 55 (4) Str1SchV von 1 mSv effektive (70Jahre-Folgedosis) für das Ungeborene

4 Bedeutung der Modellierungsergebnisse für die Praxis

4.1 Inkorporationsüberwachung

4.1.1 Überwachungspflichtige Personen

Eine Überwachung der Körperdosis ist bei Personen notwendig, die sich in Kontrollbereichen aufhalten und dort eine Dosis von mehr als 1 mSv im Kalenderjahr (§ 40 StrlSchV) aus externer und interner Strahlenexposition erhalten können. Sobald ein potenzielles Inkorporationsrisiko durch offene radioaktive Stoffe besteht, ist eine Inkorporationsüberwachung erforderlich. Dies gilt neben Kontrollbereichen auch für Überwachungsbereiche, sofern dort eine effektive Dosis durch Inkorporation radioaktiver Stoffe von mehr als 1 mSv im Kalenderjahr auftreten kann. Tragen neben der inneren Strahlenexposition auch äußere Quellen zur Gesamtexposition bei, so ist der externe Expositionsanteil zu berücksichtigen und in Folge das Dosiskriterium für den Beginn der Inkorporationsüberwachung von 1 mSv pro Kalenderjahr ("Überwachungsschwelle") entsprechend abzusenken.

Es hat sich bewährt, Art und Umfang der Überwachung nach dem potenziellen Inkorporationsrisiko auszurichten und aufgrund des potenziellen Inkorporationsrisikos in zwei Bereiche einzuteilen. Die Überwachung in Abhängigkeit vom Inkorporationsrisiko kann beispielsweise, wie in Tab. 4-1 vorgeschlagen, durchgeführt werden.

Es ist Aufgabe des Strahlenschutzverantwortlichen, vor Aufnahme der Tätigkeit eines Beschäftigten im Kontrollbereich dessen potenzielles Inkorporationsrisiko einzuschätzen und die Zuordnung zur entsprechenden Überwachung vorzunehmen. Die Pflicht zur Ermittlung personenbezogener Werte der Körperdosis entsteht, wenn das potenzielle Inkorporationsrisiko für ein Kalenderjahr Werte ab 1 mSv effektive Dosis bzw. Werte ab einem Zehntel der Grenzwerte des § 55 Abs. 2 StrlSchV für die Organdosen annehmen kann. Ausnahmen sind mit Zustimmung der Behörde für solche Personen möglich, deren potenzielles Inkorporationsrisiko mit Sicherheit unterhalb der genannten Dosisschwelle liegt. Die Einhaltung der Dosisschwelle kann durch betriebliche Kontrollmessungen nachgewiesen werden (Schwellenwertmessungen).

Tab. 4-1: Konzipierung der Überwachung in Abhängigkeit vom Inkorporationsrisiko

Arbeitsplätze, an denen eine regelmäßige Inkorporationsmessung erforderlich sein kann, sind beispielsweise:

• in der Medizin:
  die Therapie mit Beta-Strahlern (z.B. P-32, Y-90, I-131) sowie in der nuklearmedizinischen Diagnostik;
• in Gewerbe, Industrie, Forschung und sonstigen Bereichen:
  der Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen in radiochemischen Laboratorien, der Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen bei industriellen Prozesstechniken, die Verarbeitung von Plutonium- und Transuranelementen sowie die Herstellung von Produkten, die radioaktive Stoffe enthalten (Leuchtkörper, Schweißelektroden, Überspannungsleiter u.s.w.);
• in kerntechnischen Anlagen:
  beim Normalbetrieb von Anlagen (Kernkraftwerke, Forschungsreaktoren), beim Normalbetrieb von Anlagen zur Brennelementherstellung und zur Wiederaufbereitung, bei Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten, bei Revision und Rückbau kerntechnischer Anlagen;
• an Beschleunigern:
  die Radionuklidproduktion durch den bestimmungsgemäßen Betrieb von Beschleunigern (Zyklotron), der Betrieb von Neutronengeneratoren und wissenschaftlich genutzten Beschleunigern mit einer Endenergie der Elektronen von mehr als 8 MeV bzw. der Ionen von mehr als 3 MeV pro Nukleon (z.B. Tandembeschleuniger, Zyklotron, Synchrotron).

4.1.2 Anforderungen an die Inkorporationsüberwachung

Die Überwachung von Inkorporationen beruflich strahlenexponierter Personen hat sicherzustellen, dass eine Jahresdosis in Höhe der Überwachungsschwelle erkannt wird, was im Einzelfall kürzere Überwachungsintervalle erforderlich machen kann. Die Empfindlichkeit der eingesetzten Messverfahren muss ausreichend sein, so dass in jedem Überwachungsintervall eine Inkorporation erkannt wird, die einer Folgedosis gleich dem zugehörigen Bruchteil der Dosis der Überwachungsschwelle entspricht. Für die im Rahmen dieser Empfehlung betrachteten Radionuklide sind geeignete Inkorporationsüberwachungsverfahren in der Richtlinie zur Inkorporationsüberwachung (zur Zeit Entwurfsfassung) angegeben.

Um auch im Fall einer noch nicht bekannten Schwangerschaft die Belange des Strahlenschutzes eines Ungeborenen bei der Inkorporationsüberwachung beruflich strahlenexponierter Frauen zu berücksichtigen, ist es erforderlich, sobald die Exposition der Frau eine radionuklidspezifische Dosisschwelle erreicht, routinemäßig auch die fiktive effektive Folgedosis des Ungeborenen zu ermitteln. Dabei sollen unter Berücksichtigung fallspezifischer Annahmen frühere für diese Frau festgestellte Aktivitätszufuhren einbezogen werden.

In Tab. 4-2 sind für einzelne Radionuklide die sich aus den betrachteten Expositionsszenarien ergebenden Schwellendosen für das rechnerische Erreichen der fiktiven Dosisgrenze von 1 mSv 70-Jahre-Folgedosis angegeben.

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