Personendosimetrie mit elektronischen Personendosimetern in gepulsten Strahlungsfeldern - 3608S02002
urn:nbn:de:0221-2009082197 BfS-RESFOR-17/09
Zusammenfassung
In dieser Untersuchung wurde der Einfluss gepulster Strahlungsfelder auf das Ansprechverhalten von elektronischen Personendosimetern (EPD) mit Si-Halbleiterdetektoren herausgearbeitet. Dazu wurden umfangreiche theoretische Untersuchungen durchgeführt sowie experimentelle Studien ausgewertet.
Generell sind die untersuchten EPD für Pulsdosisleistungen bis mindestens 4 Sv/h uneingeschränkt einsatzfähig. Unterschreitet die Breite der Strahlungspulse die Totzeit des EPD, so ist anstelle der Pulsdosisleistung die Dosis je Puls die entscheidende Größe. In diesem Fall ist das Dosimeter uneingeschränkt anwendbar, solange die mögliche Dosis je Puls kleiner als 45% des Kalibrierfaktors beträgt, welcher die mittlere Dosis je Detektorereignis angibt.
Auch wenn diese Kriterien in einem vorgesehenen Einsatzgebiet nicht erfüllt werden, ist eine Verwendung der Dosimeter prinzipiell möglich. In diesem Fall wird jedoch eine individuelle Untersuchung des Ansprechvermögens empfohlen.
Für rechteckige Strahlungspulse kann dieses in Abhängigkeit der Dosisleistung durch eine einfache empirische Näherungsformel ermittelt werden. Im Fall einer beliebigen Pulsform wurde zur Untersuchung des Ansprechvermögens eine Monte-Carlo-Simulation entwickelt. Unter Kenntnis von Totzeit und Kalibrierungsfaktor können dann die Einsatzgrenzen des Dosimeters prinzipiell in beliebigen gepulsten Strahlungsfeldern ermittelt werden.
Diese Bewertung wurde an zwei Beispielen für gepulste Strahlungsfelder durchgeführt. In diesen beiden Fällen ist die messbare Dosisleistung aus Sicht des Strahlenschutzes hinreichend.
Um den Einsatzbereich von EPD in gepulsten Strahlungsfeldern zu erweitern, kann das aktive Detektorvolumen des Si-Halbleiterdetektors verringert werden, oder eine rechnerische Korrektur von Totzeitverlusten durchgeführt werden. Alternativ können Dosimeter ohne Totzeitverluste auf Basis von optisch stimulierter Lumineszenz (OSL) bzw. Thermolumineszenz (TL) in Kombination mit einer Auswerteeinheit vor Ort verwendet werden. Ebenso ist es denkbar, ein neuartiges Dosimeter mit Szintillationszähler zu konstruieren, bei dem aufgrund seines schnellen Ansprechverhaltens eine Totzeit von unter 100 ns zu realisieren sind.
