Dosimeter

Taschendosimeter, sog. Füllhalterdosimeter

Dosimeter sind Messgeräte zur Messung der Strahlendosis – als Energiedosis oder Äquivalentdosis – im Rahmen des Strahlenschutzes. Im Gegensatz zum Dosisleistungsmessgerät, das die augenblickliche Dosisleistung, also die Strahlendosis pro Zeitspanne misst, summiert ein Dosimeter die Dosisleistung über die Zeit hinweg auf.

In Österreich kann die Bezeichnung nach der Begriffsklärung in den Eichvorschriften auch für ein Dosisleistungsmessgerät verwendet werden.^[1]

Dosimeter sind meist zum Tragen am Körper, unter Umständen an besonders der Strahlung ausgesetzten Körperteilen (Fingerringdosimeter) bestimmt und heißen dann Personendosimeter.

Personendosimeter

Blick in ein Taschendosimeter zur Dosisbestimmung, hier 320 Röntgen

• Füllhalterdosimeter (benannt nach der Gehäuseform und -größe): Die elektrische Ladung und damit die Spannung eines Kondensators wird durch einfallende ionisierende Strahlung verringert. Die seit der Aufladung empfangene Dosis ist an der Stellung eines Metallfadens über einer Skala im Gerät jederzeit ablesbar. Die Anzeige kann durch Wiederaufladen gelöscht, d. h. auf Null zurückgestellt werden. Füllhalterdosimeter registrieren Röntgenstrahlung und Gammastrahlung sowie (mit Abstrichen, je nach Betastrahlen-Durchlässigkeit des Materials) auch Betastrahlung (Siehe auch Sievert-Kammer).

Filmdosimeter

• Filmdosimeter: Ein in einer Plakette mit verschiedenen Filterfeldern (zur Spreizung des Empfindlichkeitsbereiches und zur Differenzierung nach harter und weicher Strahlung) befindlicher Film wird durch die Bestrahlung geschwärzt. Nach der Entwicklung kann durch Schwärzungsvergleich mit definiert bestrahlten Filmen die aufgenommene Dosis gemessen werden.

Thermolumineszenzdosimeter

• Thermolumineszenzdosimeter (TLD): In geeigneten Kristallen erzeugt die Röntgen- oder Gammastrahlung mikroskopische Veränderungen, die bei der Auswertung (durch Erhitzen des Kristalls) die aufgenommene Strahlungsenergie in Form sichtbaren Lichts abgeben. Aus der Lichtausbeute ergibt sich die Dosis.

Dosiswarngerät

• Digitale Dosimeter benutzen elektronische Sensoren und digitale Signalverarbeitung und zeigen die aktuelle aufgenommene Strahlendosis auf einem Digitaldisplay meist in µSv an. Manche Geräte können so eingestellt werden, dass sie bei Erreichen von bestimmten Strahlendosen einen Warnton als Alarmsignal abgeben (Alarmdosimeter oder Dosiswarngeräte).
• Es kann auch die Messmethode der Kernspurätzung verwendet werden. Bei dieser wertet man die Ionenspuren in Materialien wie Glimmer oder Polymeren aus.

Ablesbarkeit

Eine weitere Unterscheidung, die auch die Verwendungsart bestimmt, ist die Ablesbarkeit.

• Direkt ablesbare Geräte sind elektronische Geräte, welche auf einem Display die bisher aufgenommene Dosis seit Einschalten des Gerätes anzeigen. Sie sind manchmal auch mit Dosisleistungsmessgeräten kombiniert, da der technische Aufbau sehr ähnlich ist.
• Nicht direkt ablesbare Dosimeter können nur im Nachhinein mit speziellen Einrichtungen ausgelesen werden.

Verwendung

Die nicht sofort ablesbaren und nicht löschbaren Dosimeter (Filmdosimeter, TLD etc.) werden als amtlich zugelassene Dosimeter zur Routineüberwachung bei beruflich strahlenexponierten Personen eingesetzt und meist monatlich ausgewertet.

Elektronische Dosimeter haben oft Vorrichtungen, um sie vor einem irrtümlichen Ausschalten zu schützen. Dies kann beispielsweise in einem zusätzlich notwendigen Stift beim Ausschalter bestehen, oder das Drücken des Ausschalters ist nur in einer bestimmten Abfolge möglich. Sie werden meist bei Strahlenschutzeinheiten, etwa Militär oder Feuerwehr, und in unkontrollierten Strahlungsbereichen eingesetzt. Daher werden sie oft auch als taktische Dosimeter bezeichnet.

Bei Notfallteams wie zum Beispiel der Feuerwehr werden neben den amtlich zugelassenen Dosimetern zusätzlich oben beschriebene Dosiswarngeräte (auch als Dosiswarner bezeichnet) getragen. Dies ist beispielsweise in Deutschland durch die Feuerwehr-Dienstvorschrift (FwDV) 500 "Einheiten im ABC-Einsatz" geregelt.^[2] Da die amtlichen Dosimeter erst nach dem Einsatz ausgelesen werden können, wäre anderenfalls keine Warnung vor einer zu hohen Dosis im Einsatz selbst möglich. Die Dosisrichtwerte nach FwDV 500 lauten 15 mSv für Einsätze zum Schutz von Sachwerten, 100 mSv zur Abwehr von Gefahren für Menschen und zur Verhinderung einer wesentlichen Schadensausweitung und 250 mSv zur Rettung von Menschenleben. In den Dosiswarngeräten sind diese Richtwerte voreingestellt und werden dann für das jeweilige Einsatzszenario ausgewählt. Bei Erreichen des Richtwerts alarmiert das Gerät die Einsatzkraft. Das Dosiswarngerät sollte nicht mit dem ebenfalls im Strahlenschutzeinsatz benutzten Dosisleistungswarngerät verwechselt werden.

Je nach Verwendung werden Dosimeter auch verschieden getragen. Nicht ablesbare können unter einer etwaigen Schutzkleidung getragen werden. Sie sollen jene Dosis aufzeichnen, die jener des Körpers selbst möglichst nahekommt. Ablesbare Dosimeter müssen andererseits über einer etwaigen Schutzkleidung griffbereit getragen werden. Personendosimeter, die auch Alphastrahlung erfassen sollen, etwa in Einrichtungen zur Wassergewinnung (§ 95 Strahlenschutzverordnung), müssen aufgrund der geringen Eindringtiefe der Alphateilchen auf der Kleidung getragen werden.

Detektoren zur Dosimetrie in der Qualitätssicherung in der Strahlentherapie

Zur Dosimetrie, d. h. Dosismessung, werden außer Personendosimetern auch andere Detektortypen benutzt. Einige sind wasserdicht, also geeignet für Messungen der Tiefendosiskurve in einem Wasserphantom, die übrigen eignen sich nur in Verbindung mit einem Phantom aus Plastik.

Für die Dosisbestimmung muss bei der Messung eine Vielzahl an Korrekturfaktoren und Kalibrierungen beachtet werden, unter anderem bezüglich Luftdruck, Temperatur, Dosisleistung, Dichte von Wasser, Strahlungsart, Strahlungsenergie, Rekombination, Polarität, Luftfeuchtigkeit, Detektorgeometrie, Betriebsspannung. Ausführliche Messprotokolle stehen in der DIN6800-2 und in einer Veröffentlichung der Internationalen Atomenergie-Organisation.^[3]

Siehe auch

• Matroschka (Strahlungsmessung)
• Strahlenbelastung
• Strahlenresistenz
• Strahlenschaden

Weblinks

Commons: Dosimeter – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Dosimeter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Das „Glossar Strahlenschutz“ des Forschungszentrums Jülich mit zahlreichen Begriffserklärungen und Definitionen zur Strahlung, Strahlungsmessung und Dosimetrie.
• Glossar zu Begriffen der Personendosimetrie vom Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen

Einzelnachweise

Bitte den Hinweis zu Rechtsthemen beachten!