Strahlenschutzmaßnahmen

Strahlenschutzmaßnahmen Übung

• Entscheide, welche Aussagen richtig oder falsch sind.

  Tipps

  Nimmt man nur eine geringe Menge radioaktiver Strahlung zu sich, kann diese dann schädlich sein?

  Hast du schon einmal radioaktive Strahlung mit dem Auge gesehen?

  Lösung

  Die radioaktive Strahlung wurde nicht vom Menschen erfunden, sondern tritt bei unterschiedlichen Prozessen in der Natur auf. So zerfallen beispielsweise radioaktive Atome in der Luft und erzeugen dadurch eine radioaktive Strahlung. Diese natürliche radioaktive Strahlung ist allerdings sehr gering, sodass sie keine bleibenden Schäden am Menschen anrichtet.

  Das Tückischste an der radioaktiven Strahlung ist, dass man sie nicht sehen, riechen oder schmecken kann. Daher verwenden wir technische Geräte wie das Geiger-Müller-Zählrohr, um radioaktive Strahlung zu messen.

  Die Folgen von radioaktiver Strahlung reichen von Krebs über Unfruchtbarkeit bis hin zum Tod durch die sogenannte Strahlenkrankheit. Das Gefährliche an dieser Strahlung ist, dass sich die Folgen erst spät bemerkbar machen. So können die Folgen nach Kontakt mit radioaktiver Strahlung erst Jahre später auftreten.

  Daher gilt:

  Stets größte Vorsicht beim Umgang mit radioaktiver Strahlung!

• Gib an, ob die angegeben Berufe durch Strahlung belastet sind.

  Tipps

  Berufe, bei denen die Menschen in Kontakt mit radioaktiver Strahlung oder aber auch anderen Strahlungsarten wie Röntgenstrahlung kommen, zählen zu den Berufen mit Strahlungsbelastung.

  Lösung

  Berufe, bei denen die Menschen mit Röntgenstrahlung, radioaktiver Strahlung, kosmischer Strahlung oder anderen Formen von Strahlung in Kontakt kommen, sind einer größeren Strahlenbelastung ausgesetzt.

  So sind Radiologen, Atomphysiker und auch Physiklehrer einer höheren Strahlenbelastung ausgesetzt. Du fragst dich jetzt bestimmt, warum auch der Physiklehrer einer höheren Strahlungsbelastung ausgesetzt ist. Dies liegt daran, dass an vielen Schulen schwach radioaktive Präparate zum Experimentieren gelagert werden, sodass dadurch die Strahlenbelastung für Lehrer ansteigt. Auch wenn ihr im Unterricht mit radioaktiven Präparaten experimentiert, bist du einer höheren Strahlenbelastung ausgesetzt. Da die in der Schule verwendeten Präparate aber nur eine sehr schwache Radioaktivität besitzen, brauchst du dir keine Sorgen zu machen.

  Piloten sind ebenfalls einer Strahlung ausgesetzt, und zwar der kosmischen Strahlung. Diese entsteht im Weltraum und trifft auf die Erde. Je höher man sich befindet, desto größer ist die Strahlenbelastung. Da Flugzeuge in Höhen von 10 km fliegen, sind Piloten in großen Höhen und kommen daher in Kontakt mit kosmischer Strahlung.

• Berechne die Äquivalenzdosis.

  Tipps

  Der Qualitätsfaktor für einen Alpha-Strahler beträgt 20.

  Die Äquivalenzdosis kannst du mithilfe der Gleichung H=q*D berechnen.

  Denke daran, die richtige Einheit mit anzugeben.

  Lösung

  Um die Äquivalenzdosis zu berechnen, benutzen wir die Gleichung H=q*D. Dabei ist H die Äquivalenzdosis, q der Qualitätsfaktor und D die Energiedosis.

  Ein Alpha-Strahler besitzt einen Qualitätsfaktor von 20. Dieser Faktor lässt sich auch aus einem Tafelwerk entnehmen.

  Nach der Aufgabenstellung soll die Energiedosis des Radons 2Sv betragen. Setzen wir nun den Qualitätsfaktor sowie die Energiedosis in die obige Gleichung ein, erhalten wir:

  $$H= 20\cdot 2Sv= 40Sv$$.

  Somit beträgt die Energiedosis des Radons 40Sv.

• Berechne die Äquivalenzdosis.

  Tipps

  Die Energiedosis kannst du wie folgt berechnen: Energiedosis= Energie/Masse.

  Ein Alpha-Strahler besitzt einen Qualitätsfaktor von 20.

  Lösung

  Um die Energiedosis zu berechnen, teilen wir die absorbierte Energie durch die Masse:

  $$D=\frac{E}{m}=\frac{4,1mJ}{60kg}=\frac{4,1\cdot 10^{-3}J}{60g}=0,000068 \frac{J}{kg}=0,000068Sv= 0,068mSv$$.

  Damit können wir die Äquivalenzdosis wie folgt berechnen:

  $$H=q\cdot D= 20 \cdot 0,068mSv = 1,37 mSv \approx 1,4mSv$$.

• Ordne den Kontaminationswegen eine sinnvolle Schutzmaßnahme zu.

  Tipps

  Um sich effektiv vor radioaktiver Strahlung zu schützen, sollte jede radioaktive Quelle vom Menschen ferngehalten werden.

  Um radioaktive Belastung auf Dauer für den Menschen zu verringern, sollte die Natur nicht mit radioaktiv belastetem Material verschmutzt werden.

  Lösung

  Die Hauptaufgabe von Strahlenschutz ist es, dass radioaktive Stoffe nicht in den menschlichen Organismus eindringen. Dabei können radioaktive Stoffe in den Menschen durch das Einatmen gelangen oder durch das Zuführen von radioaktiv belasteten Lebensmittel.

  Um sich vor radioaktiv belasteter Luft zu schützen, sollte ein Schutzanzug und eine Atemschutzmaske getragen werden. Auch sollte die Zeit, in der man mit dieser radioaktiv belasteten Luft in Kontakt kommt, auf ein Minimum reduziert werden.

  Außerdem können radioaktive Elemente durch Aufnahme von radioaktiv belasteten Lebensmitteln in den menschlichen Organismus gelangen. Daher sollten solche Lebensmittel nie verzehrt, sondern fachgerecht entsorgt werden.

• Bestimme die Strahlungsart.

  Tipps

  Die Art des Teilchens kannst du bestimmen, indem du den Qualitätsfaktor ermittelst.

  Für die Äquivalenzdosis gilt $H=q\cdot D$.

  Lösung

  Aus der Aufgabenstellung entnehmen wir die Angaben für die Äquivalenzdosis sowie die Energiedosis:

  H= 60mSv

  D=3mSv

  Mithilfe der Gleichung für die Berechnung der Äquivalenzdosis erhalten wir:

  $$H= q\cdot D $$. Wir stellen die Gleichung nach dem Qualitätsfaktor q um: $$q=\frac{H}{D}$$ $$q= \frac{60mSv}{3mSv}= 20 $$ .

  Der Qualitätsfaktor ist also 20. Da ein Alpha-Strahler einen Qualitätsfaktor von 20 besitzt, handelt es sich bei dem radioaktiven Präparat um einen Alpha-Strahler.