Strahlenexposition

Der Mensch ist ständig einer geringen natürlichen Radioaktivität durch kosmische und terrestrische Strahlung ausgesetzt. Der menschliche Körper selbst besitzt auch eine - allerdings sehr geringe - Eigenstrahlung. Durch den Einsatz von ionisierender Strahlung und Radionukliden in der Medizin, kerntechnische Anlagen, PCs, Flugverkehr, Fernsehen, Tabakrauch usw. tritt ebenfalls eine Strahlenbelastung auf.

Durch unkontrollierte Reaktionen in Atomreaktoren oder durch eine Atombombe können enorme Mengen an Energie freigesetzt werden. Dadurch entstehen Radioisotope, die ihre nicht-radioaktiven Korrelate im Körper ersetzen.

Um die Strahlenexposition von Menschen zu quantifizieren, wird der Begriff der Strahlendosis verwendet. Die spezifische Energiemenge, die von einer bestimmten Materiemenge durch Absorption der Strahlung aufgenommen wird, bezeichnet man als Energiedosis D, angegeben in Gray (Gy). Um verschiedene Strahlungsarten in Bezug auf ihre biologische Wirkung vergleichen zu können, verwendet man die Äquivalentdosis. Sie ist das Produkt der Energiedosis und eines definierten Wichtungsfaktors (z.B. Strahlungswichtungsfaktor), der die unterschiedliche biologische Wirksamkeit verschiedener Strahlenarten berücksichtigt. Die Äquivalentdosis wird in Sievert (Sv) angegeben:

• 1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg

Die Äquivalentdosis stellt dabei einen Oberbegriff für die gemessenen Dosismessgrößen (z.B. Ortsdosis, Personendosis) sowie den aus ihnen abgeleiteten und somit geschätzen Körperdosen (z.B. Organ-Äquivalentdosis, effektive Dosis) dar. Bei den Körperdosen wird zusätzlich die unterschiedliche Strahlenempfindlichkeit verschiedener Organe mithilfe des Gewebewichtungsfaktors berücksichtigt.

Angaben zur Strahlendosis zur Quantifizierung von stochastischen Strahlenschäden beziehen sich i.d.R. auf die effektive Dosis.

Die natürliche Strahlenexposition in Deutschland von im Durchschnitt 2,1 mSv/Jahr (zwischen 1 und 10 mSv) erfolgt hauptsächlich durch:

• Radon, besonders in Holzhäusern
• Terrestrische Strahlung
• Nahrung
• Kosmische Strahlung: in 0 m Höhe ca. 3 mSv/a; in 10km Höhe, z.B. im Flugzeug: ca. 35 mSv/a, das sind in etwas 4 μSv pro Stunde (2 x 12,5h Flug = ca. 0,1 mSv = Dosis wie bei einer Röntgen Thorax-Untersuchung)

Für unnatürliche Strahlenexpostion für den normalen Bürger in Deutschland ist in erster Linie die Medizin verantwortlich (daneben auch Kernkraftwerke, bestimmte Stoffe, etc.)

Beispiele für das Ausmaß unnatürlicher Strahlenbelastung durch medizinische Maßnahmen sind:

• Röntgen-Thorax: ca. 0,1 mSv
  
• Mammographie: ca. 0,5 mSv
  
• FDG-PET: ca. 7 mSv (zusätzlich zur CT-Untersuchung)
• Herzkatheter diagnostisch: ca. 7 mSV
• Herzkatheter mit Intervention (PTCA): ca. 15 mSv
• CT des Thorax: ca. 15 mSv
  

Die gesamte Strahlenbelastung beträgt durchschnittlich:

• natürliche Strahlung: 2,1 mSv/a
• Strahlung durch die Medizin: 1,9 mSv/a
• Gesamt: ca. 4,0 mSv/a

Da Strahlung im Körper komplexe Vorgänge auslöst und die Strahlenempfindlichkeit verschiedener Gewebe sehr unterschiedlich ist, kann man nur schwer konkrete Grenzwerte festlegen. Die Haut des Menschen ist beispielsweise weit weniger empfindlich gegenüber einer Strahlenexposition als verschiedene innere Organe. In der Praxis richtet man sich daher nach der Schwankungsbreite der natürlichen Strahlenexposition.

Der Strahlenschutz ist insbesondere wichtig für das Personal kerntechnischer Anlagen, wie zum Beispiel Kernkraftwerke und im Bereich der Medizin, insbesondere in der Strahlentherapie, Radiologie und Nuklearmedizin.

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) regelt in Deutschland die Grundsätze und Anforderungen für Vorsorge- und Schutzmaßnahmen bei der Anwendung und Nutzung radioaktiver Stoffe, die Strahlenbelastung jeglichen Ursprungs. Darunter fällt auch die Anwendung radioaktiver Stoffe in der Medizin.