Forschungs- und Entwicklungsvorhaben

Die Leitstelle Inkorporationsüberwachung des BfS ist auch im Bereich Forschung und Entwicklung tätig. Sie initiiert Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, entwickelt Analyse-, Mess- und Berechnungsverfahren weiter und optimiert Überwachungskonzepte. In den vergangenen Jahren wurden u. a. Forschungsvorhaben durchgeführt zur Verbesserung des Notfallschutzes, zu Mess- und Analyseverfahren der Inkorporationsüberwachung sowie zu Biokinetik und interner Dosimetrie.

Abschlussberichte der Forschungsvorhaben anderer Einrichtungen

Im Digitalen Online Repositorium und Informations-System (DORIS) des Bundesamtes für Strahlenschutz sind einige Abschlussberichte von Forschungsvorhaben zu finden, die von der Leitstelle fachlich betreut wurden:

Biokinetik und Dosimetrie radioaktiv markierter organischer Verbindungen (2004)

Beschäftigte, die in Medizin, Forschung und Industrie mit radioaktiv markierten organischen Verbindungen umgehen, müssen unter Umständen auf Inkorporationen radioaktiver Stoffe überwacht werden. In dieser Studie wurden bei diesen Personengruppen entsprechende biokinetische Daten erhoben und daraus die Ausscheidungsfunktionen sowie die zugehörigen Dosiskoeffizienten für die Bestimmung der Körperdosis ermittelt.

Ermittlung der Zufuhr von natürlichen Radionukliden der Uranzerfallsreihe (Th-230, Ra-226, Pb-210, Po-210) bei Personen aus der Bevölkerung, in belasteten Gebieten und Wohnungen und an NORM-Arbeitsplätzen durch Ausscheidungsanalyse (2005)

In der Strahlenschutzverordnung von 2001 wurde erstmals auch der Schutz des Menschen durch natürliche Radionuklide berücksichtigt. Diese wurde zum 1.1.2019 von der jetzt gültigen Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) abgelöst. Zur Bestimmung der Belastung durch natürliche Radionuklide wurden Ausscheidungsproben von Personen der Bevölkerung aus Regionen mit erhöhter natürlicher Strahlenbelastung und von Personen, die im Zuge ihrer Arbeit einer erhöhten Belastung durch natürliche Radionuklide ausgesetzt sind, gesammelt und gemessen.

Schutz ungeborener Kinder bei beruflicher Strahlenexposition der Mutter (2006)

Bei schwangeren Frauen, welche bei ihrer Arbeit Strahlung ausgesetzt werden, muss auch der Schutz der ungeborenen Kinder gewährleistet sein. Das Ziel dieses Vorhabens war die Feststellung der Anzahl der betroffenen schwangeren Arbeitnehmerinnen und der Art der Arbeitsplätze, bei denen spezielle Schutzmaßnahmen einzuleiten sind.

Hochexponierte Kinder in Belarus (2006)

Nach dem Reaktorunfall von Tschornobyl (Russisch: Tschernobyl) wurden weite Gebiete in Belarus kontaminiert. Der Verzehr lokaler Nahrungsmittel führte zu einer inneren Strahlenexposition der Bevölkerung durch Cäsium-134 und Cäsium-137. Im Rahmen des Vorhabens wurden Ganzkörpermessungen zur Bestimmung der Körperdosis an Kindern aus kontaminierten Gebieten durchgeführt.

Nutzung von Geräten in nuklearmedizinischen Einrichtungen bei radiologischen Notfallsituationen mit hohen bis sehr hohen Körperaktivitäten im Rahmen des REMPAN-Netzwerkes (2012)

Die in der Inkorporationsüberwachung üblichen Messeinrichtungen sind für kleine bis mittlere Aktivitäten ausgelegt. Um in radiologischen Notfallsituationen kurzfristig Personen auch auf hohe Körperaktivitäten untersuchen zu können, wurde die Eignung von in der Nuklearmedizin standardmäßig verwendeten Messgeräten, wie z.B. Gamma-Kameras, geprüft.

Untersuchung der Eignung von In-situ-Gammaspektrometern für den Nachweis von inkorporierten gammastrahlenden Radionukliden in nuklearen Notfallsituationen (2014)

In einigen nuklearen Notfallsituationen müssen unter Umständen bei einer größeren Anzahl von Personen in kurzer Zeit und vor Ort in den Körper aufgenommene radioaktive Stoffe bestimmt werden. Im Rahmen des Vorhabens wurden einige tragbare Strahlungsmessgeräte auf ihre Eignung untersucht und Kalibrierfunktionen aufgenommen. Der Bericht ist auf Anfrage bei der Leitstelle Inkorporationsüberwachung unter LS-inko@bfs.de erhältlich.

Eigenforschung auf dem Gebiet der Inkorporationsüberwachung

Das Bundesamt für Strahlenschutz hat in den letzten Jahren auch einige Forschungsvorhaben auf dem Gebiet der Inkorporationsüberwachung selbst durchgeführt. Dazu kann es sich seiner zwei eigenen Inkorporationsmessstellen sowie der Expertise auf dem Gebiet der Biokinetik radioaktiver Stoffe bedienen.

Entwicklung eines Verfahrens zur Ausscheidungsanalytik von Cm-244 und Cf-252

Die Aktivität der Radionuklide Cm-244 und Cf-252 kann in den Ausscheidungen nur ungenau gemessen werden, weil kein völlig passendes anderes Radionuklid zur Verfügung steht, mit dem die Verluste während der chemischen Analyse bestimmt werden können. In diesem Vorhaben wurde geprüft, ob das Americium-Isotop Am-243 für diese Aufgabe geeignet ist. Ergebnis der Forschungsarbeit war, dass die Aktivität von Cm-244 und Cf-252 damit nur um wenige Prozent unterschätzt wird.

Möglichkeiten der In-vivo-Messung des Neutronenemitters Cf-252

Neutronenstrahlung kann in Ganzkörperzählern gemessen werden, weil die Neutronen im Körper abgebremst und dann von Wasserstoff eingefangen werden, der im Körper vorhanden ist. Dabei entsteht Gammastrahlung, die von den Messgeräten in Ganzkörperzählern detektiert werden kann. In diesem Forschungsvorhaben wurde bestimmt, welche Faktoren das Ergebnis dieser Messung beeinflussen und wie der Messeffekt verstärkt werden kann.

Untersuchung der Körperaktivitäten von Cs-137 bei Jäger*innen und ihren Angehörigen

Cäsium-137 ist seit dem Unfall von Chornobyl (Russisch: Tschernobyl) in manchen Teilen Deutschlands in der Umwelt vorhanden. Da angenommen wurde, dass Jäger*innen mehr Wildfleisch und Pilze essen und darüber auch mehr Cäsium-137 aufnehmen als die Allgemeinbevölkerung, wurde die Körperaktivität dieses Radionuklids bei ihnen überprüft. Dafür wurden Messungen auf dieses Radionuklid an 58 Jäger*innen und ihren Angehörigen durchgeführt. Die gemessenen Personen besaßen signifikant größere Körperaktivitäten als die durchschnittliche Bevölkerung. Der Verzehr von Pilzen trug wesentlich mehr zur Körperaktivität bei als der von Wildfleisch.