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100. Bauartzulassung von Strahlenschutzdosimetern seit der Einführung der phantombezogenen Messgrößen

13.09.2011

Der Mensch hat kein Sinnesorgan für die Wahrnehmung ionisierender Strahlung. Mehr als 300000 Personen sind allein in Deutschland beruflich strahlenexponiert. Für einen wirksamen Strahlenschutz sind zuverlässige geeignete Messgeräte, sogenannte Dosimeter, unabdingbar. Die PTB ist der weltweit führende Dienstleister bei der Prüfung von Dosimeterbauarten.

Die aktuelle Maßeinheit im Strahlenschutz ist das Sievert. Früher basierten die Messgrößen auf der Wirkung ionisierender Strahlung in Luft. Da Luft eine deutlich andere Dichte und chemische Zusammensetzung als der menschliche Körper besitzt, wurden international ab den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts phantombezogene Messgrößen für den Strahlenschutz entwickelt.

Das Phantom repräsentiert den menschlichen Körper, es besteht aus gewebeäquivalentem Material mit einer Dichte von 1 g/cm3 und spiegelt die Streuung und Abschwächung der ionisierenden Strahlung im menschlichen Körper hinreichend genau wider. Bei den phantombezogenen Messgrößen ist die Dosis gleich der Energie pro Masse, die in einer bestimmten Tiefe des Phantoms durch die ionisierende Strahlung abgegeben wird, multipliziert mit einem strahlungsartspezifischen Faktor, der die biologische Wirksamkeit der Strahlung berücksichtigt.

International einheitlich sind zwei Tiefen von Belang: 10 mm Tiefe ist die Referenztiefe für die Bestimmung von Ganzkörper-Dosiswerten (genannt Tiefen-Personendosis und Umgebungs-Äquivalentdosis). Ab dieser Tiefe liegen die inneren Organe, die besonders strahlenempfindlich sind. Für die Bestimmung der Hautdosis ist die Tiefe 0,07 mm maßgeblich (Oberflächen-Personendosis und Richtungs-Äquivalentdosis).

Die beiden unterschiedlichen Dosisbezeichnungen bei gleicher Tiefe rühren daher, dass die erste Messgröße für Personendosimeter und die zweite für Ortsdosimeter verwendet wird. Personendosimeter werden von einer Person am Körper getragen, während Ortsdosimeter an einem Ort (z.B. am Zaun eines Kernkraftwerks) messen, ohne dass sich eine Person in der Nähe befindet. Der Unterschied zwischen beiden besteht darin, dass sich im ersten Fall der Körper der Person das Strahlungsfeld beeinflusst, im zweiten Fall hingegen nicht. Dieser Unterschied wird durch die Definition der Messgrößen berücksichtigt.

Gemäß Strahlenschutzverordnung und Röntgenverordnung sind in Deutschland ab dem 01. August 2001 die phantombezogenen Messgrößen zu verwenden und entsprechende Dosimeter einzusetzen. Die Übergangsfristen liefen für fast alle Anwendungen zum 01. August 2011 aus.

Für die Strahlenschutzmessungen sind in Deutschland in der Regel geeichte Dosimeter zu verwenden. Geeicht werden dürfen nur solche Dosimeter, deren Bauart zuvor von der PTB geprüft und zugelassen wurde. Hierbei prüft die PTB, ob das Dosimeter die dosimetrischen und konstruktiven Mindestanforderungen erfüllt, die im Eichrecht und den PTB-Anforderungen für Strahlenschutzdosimeter festgelegt sind.

"Gute" Dosimeter messen die Dosis bzw. Dosisleistung auf den Faktor 1,5 genau - dieser Wert ist der von der Internationalen Strahlenschutzkommission ICRP festgelegte Richtwert, an dem sich auch die dosimetrischen Mindestanforderungen seitens der PTB orientieren. Die konstruktiven Mindestanforderungen an das Dosimeter stellen eine hinreichende Unempfindlichkeit gegenüber den üblichen Umwelteinflüssen sicher.

In den letzten Jahren haben sich die Dosimeter erheblich weiter entwickelt – allerdings weniger in ihrer Messgenauigkeit, sondern primär in ihrer Komplexität. Heutige Geräte realisieren die Datenverarbeitung meist per Software mit teils komplexen Algorithmen, sie weisen vielfältige Schnittstellen auf und sollen auch an handelsübliche PCs und offene Netzwerke angeschlossen werden können. Die Dosimeter sind hochempfindliche Messgeräte und müssen trotzdem hinreichend unempfindlich gegen die typischen Umwelteinflüsse – Temperatur, Feuchtigkeit, Licht, Sturz, aber auch elektromagnetische Strahlung von Funknetzen – sein. Die entsprechenden Fachprüfungen lassen sich nur in enger Zusammenarbeit mit den anderen Abteilungen der PTB durchführen.

Ende des Jahres 2000 wurde die erste Dosimeterbauart für die phantombezogenen Messgrößen zugelassen; nun, ein Jahrzehnt später, erfolgte die 100. Neuzulassung. Hinzu kommen mehr als 160 Nachträge und Neufassungen dieser Zulassungen. In 30 Fällen konnte die Zulassung nicht erteilt werden.

Die innerstaatliche Bauartzulassung von Strahlenschutzdosimetern, die lediglich innerhalb Deutschlands eine rechtliche Bedeutung hat, geniest auch im Ausland eine hohe Anerkennung und wird dort teilweise sogar als Qualitätsnachweis gefordert. Die PTB bringt aktiv die deutschen Erfahrungen und Anforderung in die internationalen Normen ein. Dies verschafft den Herstellern, deren Dosimeter eine PTB-Bauartzulassung besitzen, einen internationalen Wettbewerbsvorteil.