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Strahlenschutz

Inkorporationsmessstelle

Beim Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen besteht die Gefahr, diese in den Körper aufzunehmen (zu inkorporieren). Um eine solche Inkorporation von radioaktiven Stoffen nachzuweisen sowie die entsprechende Folgedosis zu berechnen, unterhält das LIA.nrw eine behördlich bestimmte Inkorporationsmesstelle.

Was ist Inkorporation?
Radioaktive Stoffe senden Strahlung aus (Alpha-, Beta- und Gammastrahlung). Hält man sich in der Nähe von radioaktiven Stoffen auf, kann der Körper von außen durch diese Strahlung getroffen werden. Dies bezeichnet man als äußere Exposition. Entfernt man sich von der Strahlungsquelle, so besteht keine Exposition mehr und die radioaktiven Stoffe können nicht mehr auf den Körper wirken.

Durch Inhalation (Einatmen), Ingestion (Schlucken), Injektion (Nuklearmedizinische Behandlung) oder Aufnahme ins Blut durch eine Wunde können radioaktive Stoffe in den Körper aufgenommen werden. In diesem Fall trägt der Körper die Strahlungsquelle 'mit sich mit' und kann sich der Strahlungsquelle nur nach und nach durch Ausscheidung und den natürlichen Zerfall entledigen. Man spricht dann von interner Kontamination oder Inkorporation von radioaktiven Stoffen. Diese potentielle Gefahr besteht immer dann, wenn mit offenen radioaktiven Stoffen gearbeitet wird. Personal das an Arbeitsplätzen eingesetzt wird, an denen das Risiko einer Inkorporation mit signifikanter Folgedosis besteht, muss regelmäßig auf die Inkorporation von radioaktiven Stoffen untersucht werden.

Nach dem Reaktorunfall hat das Ministerium für Arbeit, Integration und Soziales allen Japan-Rückkehrern angeboten, sich kostenfrei beim LIA.NRW auf Inkorporation von Radionukliden untersuchen zu lassen. Im Jahr 2011 wurden über 100 Personen untersucht, wobei nur bei einzelnen Personen geringe Spuren von Radionukliden nachgewiesen werden konnten.

Eine Zusammenfassung und Bewertung der Ergebnisse wurde in C. Scholl et al., Travel Medicine and Infectious Disease 11 (3), 139-145 (2013) veröffentlicht.

Der Nachweis einer Inkorporation von radioaktiven Stoffen hängt vom inkorporierten Stoff ab, im Wesentlichen von der Art der emittierten Strahlung und der Lebensdauer des Nuklids. Kurzlebige Nuklide (d.h. radioaktive Stoffe, die sehr schnell zerfallen und ihre Radioaktivität verlieren und wie sie z. B. in der Nuklearmedizin eingesetzt werden) können nur für eine kurze Zeit nach ihrer Inkorporation nachgewiesen werden - denn bereits nach wenigen Tagen oder Wochen sind sie vollständig zerfallen oder ausgeschieden. Ein Nachweis und eine eventuelle Dosisbestimmung sind dann nicht mehr möglich.

Die Nachweisverfahren variieren nach der Art der emittierten Strahlung. Alpha-, Beta- und Gammastrahlung haben sehr unterschiedliche Reichweiten in Materie (in diesem Fall das menschliche Gewebe), wobei Alpha- und Betastrahlen nur eine sehr geringe Reichweite im Körper (Größenordnung Zentimeter) haben und daher bei einer Inkorporation durch Messgeräte von außen nicht nachgewiesen werden können. Um eine interne Kontamination nachzuweisen müssen in diesem Fall Ausscheidungsproben gemessen werden. Im LIA.nrw können Urinproben, nach chemischer Aufbereitung, mit Flüssigszintillationszählern (liquid scintillation counters, LSC) auf Alpha- und Betastrahlung untersucht werden.

Die Inkorporation von Gammastrahlern kann mit Messgeräten von außen nachgewiesen werden. Dazu betreibt das LIA.NRW eine Ganzkörpermessanlage (whole body counter, WBC), auch unter der Bezeichnung Body Counter bekannt. Dabei wird die zu untersuchende Person in einer Kammer mit stark reduziertem natürlichem Untergrund mit mehreren hochreinen Germanium-Detektoren (HPGe) ausgemessen. Vom Körper ausgesandte Strahlung kann mit diesen Detektoren detektiert werden. Die Gammastrahlung kann energiespezifisch bestimmt werden und so das inkorporierte Nuklid identifiziert werden.

Anhand biokinetischer Modelle und nuklidspezifischer Dosiskoeffizienten kann die Gesamtkörperdosis und Organdosis, die sich aus der Inkorporation ergibt, dann bestimmt werden.

Der Ganzkörperzähler ("body counter") des LIA.nrw ist in einer speziell eingerichteten Messkammer aus strahlungsarmen Stahl untergebracht. Die Stahlverkleidung stammt von einem britischen Kriegsschiff aus dem ersten Weltkrieg, also aus einer Zeit in der Stahl noch nicht durch atmosphärische Kernwaffentests oder andere kerntechnische Verfahren mit Radionukliden verunreinigt werden konnte.

Die zu messenden Personen werden in einer liegenden Geometrie untersucht. Unter der Liege befinden sich zwei Germaniumdetektoren, einer im Bereich des Rumpfs und einer im Bereich der Beine. Zusätzlich kann von oben ein weiterer Detektor zur Untersuchung der Schilddrüse an den Probanden herangeführt werden.

Prinzipiell können alle Arten von Gammastrahlern mit dem Ganzkörperzähler nachgewiesen werden. Von praktischer Bedeutung sind vor allem die Nuklide Co-60 (Kobalt-60) und Cs-137 (Cäsium-137) für Beschäftigte im Bereich der Kerntechnik, sowie diverse kurzlebige Nuklide, die im Bereich der Nuklearmedizin eingesetzt werden wie z.B. Tc-99m (Technetium-99m) oder I-131 (Iod-131).

Das Ausscheidungsmesslabor der Messstelle ist in der Lage, die Präsenz von:

  • H-3 (Tritium),
  • C-14 (Kohlenstoff-14),
  • P-32 (Phosphor-32),
  • S-35 (Schwefel-35)
  • und anderer Nuklide einschließlich von Alpha-Strahlern im Urin nachzuweisen.

(falls der Nachweis anderer Beta- oder Alpha-Strahler gewünscht ist, sprechen Sie uns an).

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Messungen bei der Inkorporationsmessstelle (LIA.nrw)

Sollten die Strahlenschutzmaßnahmen in Ihrem Betrieb eine einmalige oder regelmäßige Inkorporationsüberwachung Ihrer Mitarbeiter erfordern, nehmen Sie mit uns Kontakt auf. Als behördlich bestimmte Inkorporationsmessstelle beraten wir Sie gerne in allen Fragen der Inkorporationsüberwachung. Wir können meist auch sehr kurzfristig Inkorporationskontrollen am Body Counter anbieten.
Die Inkorporationsmessstelle des LIA.nrw ist durch die DAkkS nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert.

Kosten (Stand 01.02.2012):
Eine Messung mit dem Ganzkörperzähler (Body Counter) kostet 65,- EUR
Eine Ausscheidungsmessung für die Nuklide H-3, C-14 und S-35 kostet 104,- EUR und eine Messung des Nuklids P-32 kostet 123,-EUR.

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