Sondereinheit»Strahlenschutz«der FF Bamberg - Angewandter Strahlenschutz- - Größen, Einheiten, Messen, Kennzeichnung, Schutzausrüstung - 30.05 / 07.06.2011
Ziele der Ausbildung Kennenlernen von Größen, Einheiten und deren Messung Bewusstsein / Erkennen möglicher Gefahren durch Verstehen von Kennzeichnungen Theoretisches Verständnis vorhandener Schutzausrüstungen Charakter der Einheit: Bindeglied zwischen Basiswissen und praktischer Ausbildung 2
Agenda 3
Agenda 4
1. Wiederholung von Basiswissen Aufbau eines Atoms Kern: bestehend aus Protonen und Neutronen Hülle: bestehend aus Elektronen 5
1. Wiederholung von Basiswissen Radioaktive Strahlung α-strahlung β-strahlung γ-strahlung 6
1. Wiederholung von Basiswissen 7
1. Wiederholung von Basiswissen Gefährdungswege Inkorporation Kontamination Einwirkung von außen 8
Agenda 9
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Rechtliche Rahmenbedingungen Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren Strahlenschutzverordnung (StrlSchV), Röntgenverordnung (RöV), etc. Regelungen zur Vorbereitung und Durchführung eines Strahlenschutzeinsatzes (FwDV 500) 10
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Dosisleistung Aktivität Halbwertszeit Natürliche Radioaktivität Bequerel Sievert Dosis Gray 11
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Aktivität Unter Aktivität wird die spontane Umwandlungsrate eines Radionuklids verstanden (radioaktiver Zerfall) Größe: Aktivität = Zerfälle / Zeiteinheit Einheit: 1 Becquerel (Bq) = 1 Zerfall pro Sekunde Vergleich mit auslaufendem Wasserbecken: -> Tropfen pro Sekunde 12
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Halbwertszeit Zeit, in welcher die ursprüngliche Aktivität eines Radionuklids durch Zerfall auf die Hälfte abgenommen hat. Einheit: Zeiteinheit (z. B. Sekunden) 13
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Energiedosis Als Energiedosis D bezeichnet man die pro Masseneinheit abgegebene Energie Größe: Energiedosis D = abgegebene Energie Masseneinheit Einheit: 1 Gray (Gy) = 1 Joule / kg 14
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Äquivalentdosis Berücksichtigung der pro Weglänge im Gewebe abgegebenen Energie Größe: Äquivalentdosis H = Energiedosis D x w R Einheit: 1 Sievert (Sv) = 1 Joule / kg Vergleich mit auslaufendem Wasserbecken: -> Wassertropfen (klein/groß) tropft stetig auf Stein 15
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Effektive Dosis Berücksichtigung der unterschiedlichen Bestrahlung von Organen, bspw. bei Inkorporation Größe: Effektive Dosis E = w 1 x H 1 + w 2 x H 2 + Gewebe-Wichtungsfaktor (StrlSchV) Äquivalentdosis des Organs (StrlSchV) Einheit : Sievert Vergleich mit auslaufendem Wasserbecken: -> Wassertropfen (klein/groß) tropft stetig auf Material (Edelstahlblech/Stahlblech) 16
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz 17
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Die Energiedosis gibt die über die Strahlung auf das Gewebe übertragene Energie an. Multiplikation mit dem Strahlungs-Wichtungsfaktor Berücksichtigung der biologischen Wirksamkeit der Strahlenarten. Multiplikation mit dem Gewebe-Wichtungsfaktor Berücksichtigung der Strahlenempfindlichkeit der Organe und des Gewebes 18
2. Größ ößen und Einheiten im Strahlenschutz Dosisleistung Größe: Dosisleistung Ḣ = Größe: Energiedosis Ḋ = Äquivalentdosis / Zeiteinheit Energiedosis / Zeiteinheit Einheit: Sievert pro Stunde (Sv / h) Aus der obigen Formel kann auf die erhaltene Dosis geschlossen werden: Dosis = Dosisleistung x Zeit Vergleich mit auslaufendem Wasserbecken: -> Berücksichtigung der Größe des Lecks 19
Agenda 20
3. Messung radioaktiver Strahlung Messung notwendig, um richtiges Handeln im Umgang mit Strahlung sicherzustellen Prinzip der Strahlungsmessung beruht auf dem Prinzip der Wirkung von Strahlung in Materie (z. B. Gas, Kristall, Filmmaterial) Messgeräte ermöglichen: Feststellung einer Kontamination Messung der Dosisleistung und Dosisleistungswarnung (Festlegen der Gefahrbereichsgrenzen Feststellung der Dosis und Dosiswarnung Feststellung der Personendosis 21
3. Messung radioaktiver Strahlung Personendosimeter Dienen der Dokumentation der aufgenommenen, personenbezogenen Dosis ionisierender Strahlung nach dem Einsatz (passives Nachweisgerät) Gebräuchlichste Variante: Schwärzung fotografischer Filme (daher auch Filmdosimeter genannt) Anwendung: Tragen an der Einsatzkleidung (jede Einsatzkraft) 22
3. Messung radioaktiver Strahlung Dosiswarngerät Dienen der Überwachung (Messung / Warnung) der aufgenommenen ionisierenden Strahlung; Verhinderung einer Überschreitung von Richtwerten (aktives Nachweisgerät) Tragen des Gerätes über der Schutzkleidung (Brusttasche) Akustisches Signal beim Erreichen einer Schwelle Bei Erreichen einer Warnschwelle und Weiterschalten des Gerätes ist Gruppenführer zu informieren 23
3. Messung radioaktiver Strahlung Warnschwellen W 0 msv W 1 msv W 15 msv W 100 msv W 250 msv Nutzung ohne Warnung Übungen (einstellbar) Einsätze zum Schutz von Sachwerten (je Einsatz) Einsätze zur Abwehr einer Gefahr von Personen oder zur Verhinderung einer wesentlichen Schadensausweitung (je Einsatz) Einsätze zur Rettung von Menschenleben (je Einsatz und Leben) 24
3. Messung radioaktiver Strahlung Dosisleistungsmessgerät Messung der Dosisleistung von Gamma- und Röntgenstrahlung; Warnung bei Überschreiten von Dosisleistungsrichtwerten Festlegen der Grenze des Gefahrenbereichs möglich Zudem möglich: Festlegung der Einsatzdauer: Einsatzdauer (h) = Dosisrichtwert / Dosisleistung Ortung von Strahlungsquellen (in Verbindung mit Teleskopsonde) 25
3. Messung radioaktiver Strahlung 26
3. Messung radioaktiver Strahlung Teleskopsonde Je nach Hersteller Länge ca. bis zu 4,50 m Ziel: Abstand halten 27
3. Messung radioaktiver Strahlung Kontaminationsnachweisgerät Reaktion bei geringster Kontamination mir radioaktiven Stoffen Überprüfung, ob Personen und Material den Gefahrenbereich verlassen darf ( Freimessen ) Vor Einsatz: Festlegung der Nullrate notwendig 28
Agenda 4.1. Gefahrengruppen 4.2. Transport radioaktiver Stoffe 29
4. Kennzeichnung Nach 68 StrlSchV gilt eine Kennzeichnungspflicht für folgende Bereiche: Räume, Geräte, Vorrichtungen, Schutzbehälter und Aufbewahrungsbehälter und Umhüllungen für radioaktive Stoffe Anlagen zur Erzeugung ionisierender Strahlen Kontrollbereiche und Sperrbereiche als Teile der Kontrollbereiche Bereiche, in denen die Kontamination die durch die StrlSchV gegebenen Grenzwerte überschreitet Nach StrSchV festgelegte, bauart-zugelassene Vorrichtungen 30
4.1 Gefahrengruppen Nach 52 StrlSchV ist zur Vorbereitung einer Brandbekämpfung eine Einteilung in Gefahrengruppen vorgeschrieben Erforderliche Maßnahmen der Brandbekämpfung sind mit den zuständigen Behörden zu planen Planung enthält grundlegende Einordnung von Anlagen / Einrichtungen in eine von 3 Gefahrengruppen nötig (Kennzeichnung i. w. S.) Grundsätzlich werden drei Gefahrengruppen unterschieden: Feuerwehr Gefahrengruppe I Feuerwehr Gefahrengruppe II Feuerwehr Gefahrengruppe III 31
4.1 Gefahrengruppen Gefahrengruppe IA: Gesamtaktivität < 10 4- fachen der Freigrenze nach StrlSchV (betrifft offene oder umschlossene radioaktive Stoffe) Gesamtaktivität < 10 7- fachen der Freigrenze nach StrlSchV, wenn thermische und mechanische Beanspruchbarkeit gegeben ist (betrifft umschlossene radioaktive Stoffe) Gesamtaktivität < 10 7- fachen der Freigrenze nach StrlSchV, wenn in Typ B- oder Typ C-Behältern 32
4.1 Gefahrengruppen Gefahrengruppe IIA: Gesamtaktivität größer dem 10 4 -fachen und kleiner als dem 10 7 - fachen der Freigrenze nach StrlSchV Nichtzuordnung zu Gefahrengruppe IA 33
4.1 Gefahrengruppen Gefahrengruppe IIIA: Gesamtaktivität größer dem 10 7 -fachen der Freigrenze nach StrlSchV Bereiche, in denen der Umgang, die Aufbewahrung und Verarbeitung von Kernbrennstoffen nach 6 und 9 Atomgesetz sowie für die Genehmigung von Anlagen nach 7 AtG vorliegt Bereiche, deren Eigenart im Einsatzfall die Anwesenheit einer fachkundigen Person erforderlich macht 34
4.2 Transport radioaktiver Stoffe Kennzeichnung i. e. S. Ziel ist der Schutz vor: Freiwerden radioaktiver Stoffe, die von Personen aufgenommen werden können Gefahren durch Strahlung Nukleare Kettenreaktion (Kritikalität, kritische Anordnung) Thermische Gefährdung Schutz wird erreicht durch: Begrenzung der Art und der Aktivität des radioaktiven Materials Festlegung von Auslegungskriterien für Versandtypen Festlegung von Regeln des Umgangs während des Transports 35
4.2 Transport radioaktiver Stoffe 36
4.2 Transport radioaktiver Stoffe Philosophie des sicheren Versandstückes durch zwei wesentliche Maßnahmen sichergestellt: (1) Transportverpackungen Es werden dabei je nach Art und Menge des Stoffes sowie dessen Gefährlichkeit folgende Verpackungsarten unterschieden: Freigestellte Versandstücke Industrieverpackungen Typ A-Versandstücke Typ B-Versandstücke Typ C-Versandstücke 37
4.2 Transport radioaktiver Stoffe Philosophie des sicheren Versandstückes durch zwei wesentliche Maßnahmen sichergestellt: (2) Kennzeichnung Dabei werden folgende Arten angewandt: Verweis an den Fahrzeugen durch sog. Placards (Großzettel) Kennzeichnung der Versandstücke durch Gefahrzettel 38
4.2 Transport radioaktiver Stoffe Die Gefahrzettel sollen durch ihre Bezeichnung und Farbgebung auf Transportgrenzwerte hinweisen (Rückschluss auf eventuelle Beschädigung des Behälters) Mindestens zwei Gefahrzettel auf gegenüberliegenden Seiten der Umverpackung Folgende Kategorien von Versandstücken werden unterschieden: Freigestellte Versandstücke Kategorie I-WEISS Kategorie II-GELB Kategorie III-GELB Gelbe Kategorien weisen auf beschränkte Stauung bzw. Lagerung hin 39
4.2 Transport radioaktiver Stoffe Name des radioaktiven Materials Gesamtaktivität des Inhaltes Transportindex: Maßzahl zur Angabe der Dosisleistung eines intakten Behälters (1 m Entfernung, multiplizieren mit 10) Gefahrenklassennummer 40
4.2 Transport radioaktiver Stoffe Kritikalitätssicherheitskennzahl: Maßzahl zur Überwachung der Menge spaltbarer Stoffe bei Transporten 41
4.2 Transport radioaktiver Stoffe 42
Agenda 43
5. Sonderausrüstung stung 44
5. Sonderausrüstung stung Persönliche Sonderausrüstung Atemschutz: Filtergeräte: Abstimmung auf Art und Konzentration des Stoffes Feuerwehrfilter ABEK2-P3 sind in der Regel geeignet 45
5. Sonderausrüstung stung Persönliche Sonderausrüstung Atemschutz: Isoliergeräte: Verwendung ab Gefahrengruppe IIA Tragedauer höchstens 30 min (ausreichend Zeit für Dekontamination einplanen) Regenerationsgeräte: keine Verwendung unter CSA-Anzügen ausreichend Zeit für Dokumentation einplanen 46
5. Sonderausrüstung stung Persönliche Sonderausrüstung Körperschutz: Form 1: Schutzkleidung zur Brandbekämpfung und Kontaminationsschutzhaube Kontaminationsschutz vor festen Stoffen eingeschränkter Spritzschutz Gefahrengruppe IIA (Ersteinsatz) 47
5. Sonderausrüstung stung Persönliche Sonderausrüstung Körperschutz: Form 2: Kontaminationsschutzanzug Kontaminationsschutz vor festen und flüssigen Stoffen eingeschränkt gasdicht weiterhin Gefahr der Kontamination und Inkorporation von Gasen und Dämpfen Gefahrengruppe IIIA 48
5. Sonderausrüstung stung Persönliche Sonderausrüstung Körperschutz: Form 3: Chemikalienschutzanzug 2 Typen: 1a-ET: innenliegender PA 1b-ET: außenliegender PA Kontaminationsschutz vor festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen immer einzusetzen bei unbekannter Gefahrenlage in der Regel nicht hitzebeständig 49
5. Sonderausrüstung stung 50
5. Sonderausrüstung stung Persönliche Sonderausrüstung Dosismess- und -warngeräte (siehe Punkt Messen ) Dosimeter Dosiswarner 51
5. Sonderausrüstung stung Absperrbereich im Strahlenschutz-Einsatz: 0,025 msv Röntgenaufnahme Brustkorb: 0,05 msv 15 Tage Zugspitz-Aufenthalt: 0,05 msv fünf- bis sechs-stündiger Flug: 0,05 msv Schilddrüsenszintigramm: 0,9 msv Ausbildung: 1,0 msv / Jahr natürliche Strahlung: 2,4 msv / Jahr Knochenszintigramm: 4,4 msv Äquivalentdosis durch Rauchen (20 Zig./Tag) 9 msv / Jahr Schutz von Sachwerten 15 msv / Jahr Abwendung von Gefahr für Personen: 100 msv / Einsatz u. Jahr Lungendosis durch Rauchen (20 Zig./Tag) 110 msv / Jahr Einsatz zur Menschenrettung: 250 msv / Leben tödliche Dosis: 7.000 msv tödliche Dosis für Wespe: 1.000.000 msv 52
5. Sonderausrüstung stung Sonstige Sonderausrüstung Schutzausrüstung am Dekon-Platz: Filtergeräte Leichte Schutzkleidung (z. B. Einmal-Schutzanzüge) Nachweisgeräte Dosisleistungsmess- und -warngeräte Kontaminationsnachweisgerät Sonstige Geräte und Materialien Absperrmaterial, Behälter, Folienschweißgerät, Stift, Kontaminationsanhängekarten etc. [Weitere Geräte und Materialien siehe FwDV, S. 44] 53
Literatur- und Quellennachweis AFKzV (2004), Feuerwehrdienstvorschrift 500. Einheiten im ABC-Einsatz. Harrislee 2004, AFKzV. Bundesamt für Strahlenschutz (2008), Strahlung Strahlenschutz. Eine Information des Bundesamtes für Strahlenschutz. 4. Auflage, Salzgitter 2008, MAREIS Druck GmbH. Download am 28.03.2011 unter http://www.bfs.de/de/bfs/druck/broschueren/str_u_strschutz.html Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2010), Die Beförderung radioaktiver Stoffe. 17. Auflage, Bonn 2010, Bundesverkehrsministerium. Döbbeling, Ernst-Peter und Miska, Horst (2010), Strahlenschutz. Die Roten Hefte. 1. Auflage, Stuttgart 2010, Kohlhammer Verlag, ISBN 978-3-17-020125-5. Fachverband für Strahlenschutz (2011), Radioaktivität und Strahlung. Grenzwerte und Richtwerte. Download am 28.03.2011 unter http://osiris22.piconsult.de/userdata/l_20/p_105/library/data/grenzwerte_und_richtwerte_20_04_03.pdf Kemper, Hans (2010a), Grundlagen des ABC-Einsatzes. 2. Auflage, Geseke 2010, ecomed Sicherheit, ISBN 978-3-609-62321-4. Kemper, Hans (2007), Durchführung des ABC-Einsatzes. 1. Auflage, Geseke 2007, ecomed Sicherheit, ISBN 978-3-609-62356-6. Mojano, Matthias (2010), Angewandter Strahlenschutz. Notwendigkeit und Organisation. Einführung in das Thema. Bamberg 2010, Einführungsunterricht der Sondereinheit Strahlenschutz der FF Bamberg vom 08.04.2011. 54