1、Februar 2013 Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINNormenausschuss Laborgerte und Laboreinrichtungen (FNLa) im DIN Normenausschuss Radiologie (NAR) im DINPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches
2、Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.280; 27.120.01!$HZ“1933755www.din.deDDieses Beiblatt enthlt Informationen zuDIN 25425-4, jedoch keine zustzlichgenormten Festlegungen.DIN 25425-4 Beiblatt 2Radionuklidlaboratorien Teil 4: Regeln fr den Personenschutz; Hinweise zur Abschirmung vonPh
3、otonen- und BetastrahlungRadioisotope laboratories Part 4: Rules for the protection of persons; Guidance notes on shielding of gamma- andbeta-radiationLaboratoires de radiolments Partie 4: Rgles por la protection des personnes; Indications pour la protection contre lesrayonnements photonique et btaA
4、lleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 25425-4 Beiblatt 2:2012-02www.beuth.deGesamtumfang 38 SeitenDIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Verweisungen 4 3 Allgemeines . 4 4 Berechnungsgrundlagen . 5 5 Kurvenbltter . 5 6 Berechn
5、ungsbeispiele . 6 7 Tabellen . 7 Literaturhinweise . 38 DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-07-63 AA Radionuklidlaboratorien“ im Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DIN e. V. erstellt. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte die
6、ses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 25425-2 Beiblatt 1:198906 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionell berarbeitet; b) Anpassung an die
7、berarbeitung von DIN 25425-2 und Erstellung von DIN 25425-4; c) Anpassung an die StrlSchV. Gegenber DIN 25425-4 Beiblatt 2: 201202 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Bild 23 ausgetauscht. Frhere Ausgaben DIN 25425-2 Beiblatt 1: 198906 DIN 25425-4 Beiblatt 2: 201202 DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 4
8、 1 Anwendungsbereich Das Beiblatt dient der einfachen Ermittlung der Schwchung von Photonen- und Betastrahlung durch Abschirmung sowohl bei der Einrichtung eines einzelnen Arbeitsplatzes als auch bei der Errichtung von Laborrumen und funktionell bedingten Sonderrumen in Radionuklidlaboratorien. Zu d
9、iesem Zweck ist fr eine Reihe praktisch wichtiger Radionuklide die Schwchung der Photonenstrahlung in Kurvenform so dargestellt, dass fr eine vorgegebene Aktivitt die Photonen-quivalentdosis xHnach DIN 6814-3 als Funktion der Schichtdicke von vier verschiedenen, in der Praxis blicherweise verwendete
10、n Abschirmmaterialien unmittelbar abgelesen werden kann. Im Rahmen der Durchfhrung technischer Strahlenschutzmanahmen im Radionuklidlaboratorium kommt der Bereitstellung von Aufbewahrungseinrichtungen eine besondere Bedeutung zu. In einer Tabelle werden diesbezglich fr eine Reihe hufig verwendeter R
11、adionuklide zustzlich die hinter 5 cm bzw. 10 cm Bleiabschirmung zu handhabenden Aktivitten in GBq angegeben. In einer weiteren Tabelle sind fr vier ausgewhlte Betastrahler, deren Maximalenergien sich ber den Energiebereich von 0,25 MeV bis etwa 2,3 MeV verteilen, die zu ihrer vollstndigen Abschirmu
12、ng erforderlichen Schichtdicken fr zwei Arten durchsichtigen Abschirmmaterials zusammengestellt. Bei Wechselwirkungen von Betastrahlern mit Abschirmmaterialien tritt zustzlich noch externe Bremsstrahlung auf. Die hierfr unter bestimmten Randbedingungen berechneten Werte der Photonen-quivalent-dosisl
13、eistung knnen ebenfalls der vorgenannten Tabelle entnommen werden. 2 Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bez
14、ug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 6814-3, Begriffe und Benennungen in der radiologischen Technik Teil: 3: Dosisgren und Dosiseinheiten StrlSchV, Verordnung ber den Schutz vor Schden durch ionisierende Strahlen (Strahlenschutzverordnung StrlSchV) vom 20. Juli 2001 (BGBl I,
15、2001, Nr. 38, S. 1714-1846) zuletzt gendert durch Artikel 1 VO vom 04. Oktober 2011 (BGBl I, S. 2000) 3 Allgemeines Die Berechnung der Schwchung der Photonenstrahlung von Radionukliden erfolgt unter der Annahme einer isotrop strahlenden Punktquelle und eines allseits unendlich ausgedehnten homogenen
16、 Abschirmmaterials. Als Punktquelle kann eine Quelle angesehen werden, deren Abmessungen klein gegenber dem Abstand zum Aufpunkt sind. Die tatschliche Photonen-quivalentdosisleistung liegt erfahrungsgem unterhalb der nach diesem Beiblatt berechneten Werte. Hinsichtlich weiterer Randbedingungen fr di
17、e Abschirmungsrechnungen wird auf 1 verwiesen. DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 5 4 Berechnungsgrundlagen Fr die Berechnung der Photonen-quivalentdosisleistung xHals Funktion der Schichtdicke des Abschirm-materials wurde die folgende Beziehung zugrunde gelegt: =NksikxieBrAH12kkHi (1) Dabei ist xiHPhotonen-
18、quivalentdosis des Radionuklids i, iAAktivitt des Radionuklids i, r Abstand zwischen Strahlenquelle und Aufpunkt, ikH Beitrag der k-ten Energiekomponente zur Dosisleistungskonstante iH des Radionuklids i, BkDosiszuwachsfaktor fr die k-ten Energiekomponente, kSchwchungskoeffizient fr die k-ten Energi
19、ekomponente, s Schichtdicke des Abschirmmaterials, N Anzahl der Photonenenergien. Einige Radionuklide haben radioaktive Folgeprodukte, so dass die Gesamtaktivitt nicht nur die Aktivitt des Mutternuklids, sondern auch die Aktivitt der Tochternuklide bestimmt wird. Bei der Berechnung der Schwchungskur
20、ven wurden deshalb bei Mo 99, Ru 106, Cs 137, Ce 144, Ra 226 und Th 228 die Tochternuklide mitbercksichtigt. Alle zur Photonen-quivalentdosisleistung xiHbeigetragenen Energie-komponenten eines Radionuklides bis zu einer unteren Grenzenergie von 20 keV wurden erfasst. In die Berechnung der Schwchungs
21、kurven wurde auch die bei der Abschirmung der Betastrahlung entstehende externe Bremsstrahlung einbezogen. Dabei wurde angenommen, dass die Betastrahlung in Eisen absorbiert wird. 5 Kurvenbltter Die nach Abschnitt 4 zu berechnende Photonen-quivalentdosisleistung xiHlsst sich aus den Bildern 1 bis 28
22、 als Funktion der Schichtdicke des Abschirmmaterials fr 22 verschiedene Radionuklide und die Abschirmmaterialien Normalbeton, Eisen und Blei ermitteln. Die zu einer bestimmten Schichtdicke auf der Ordinate ablesbare Photonen-quivalentdosisleistung bxiHin Sv/h ist bezogen auf eine Aktivitt von 1 GBq
23、und einen Abstand zwischen Strahlenquelle und Aufpunkt von 1 m. Zur Berechnung der Photonen-quivalentdosisleistung xiHin Sv/h bei beliebiger Aktivitt iA in GBq und bei beliebigem Quellenabstand r in m, ist der Ordinatenwert bxiHin Sv/h fr das Radionuklid i mit dem Zahlenwert des Quotienten 2r/Aizu m
24、ultiplizieren. Es gilt somit die Zahlenwertgleichung: 2ibrAHHxixi=(2) DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 6 Entsprechend gilt fr die gesamte Photonen-quivalentdosisleistung xH(gesamt) in Sv/h bei n-Radionukliden die Zahlenwertgleichung: =nixixHArH1bi21(gesamt)(3) Tabelle 1 gibt eine bersicht ber die zu den ve
25、rschiedenen Abschirmmaterialien und Schichtdicken gehrenden Bilder. Tabelle 1 bersicht der Bilder Abschirmmaterial Schichtdicke Bild Normalbeton (2,3 g/cm3) 0 bis 75 cm 1 bis 3 0 bis 30 cm 4 bis 7 Barytbeton (3,5 g/cm3) 0 bis 75 cm 8 bis 10 0 bis 15 cm 11 0 bis 30 cm 12 bis 14 Eisen (7,86 g/cm3) 0 b
26、is 30 cm 15 bis 17 0 bis 6 cm 18 0 bis 15 cm 19 bis 21 Blei (11,34 g/cm3) 0 bis 15 cm 22 bis 24 0 bis 0,75 cm 25 0 bis 7,5 cm 26 bis 28 ANMERKUNG Die Schwchungskurven gelten fr die jeweils angegebene Dichte des Abschirmmaterials. Weicht die Dichte eines Werkstoffes von den vorgenannten Werten ab, wi
27、rd zum Erreichen des gleichen Schutzziels eine andere Schichtdicke des Abschirmmaterials erforderlich. Das gilt auch bei merklicher nderung der effektiven Ordnungszahl (siehe 1). 6 Berechnungsbeispiele BEISPIEL 1 Hinter einer 5 cm starken Blei-Abschirmung wird Au 198 mit einer Aktivitt von GBq185=iA
28、 gehandhabt; der Abstand zwischen Strahlenquelle und Aufpunkt betrgt 60 cm. Wie gro ist die Photonen-quivalentdosisleistung xiHhinter der Abschirmung? Aus Bild 22 ergibt sich fr eine 5 cm dicke Blei-Abschirmung der Ordinatenwert 2108,2 , nach Gleichung (2) folgt hieraus Sv/h36018510822,Hxi=;HxiSv/h1
29、5=DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 7 BEISPIEL 2 Hinter einer 4 cm dicken Blei-Abschirmung werden vier verschiedene radioaktive Stoffe gehandhabt, und zwar ,GBq1085,1mit24Na21=A ,GBq104,7mit60Co22=A,GBq1085,1mit137Cs03=A.GBq1011,1mit192Ir14=ADer Abstand zwischen den Strahlenquellen und dem Aufpunkt betrgt 0
30、,8 m. Wie gro ist die aus den vier Strahlenquellen insgesamt resultierende Photonen-quivalentdosis xHhinter der Abschirmung? Aus den Bildern 26 und 28 ergeben sich fr eine 4 cm dicke Blei-Abschirmung folgende Zahlenwerte: 2101,1:24Na 1109,4:60Co 0104,1:137Cs 1102,2:192IrNach Gleichung (3) ergibt sic
31、h somit: Sv/h0,641(gesamt) ),(Hx1100122210221011110411085110941047101110851+=Sv/h(gesamt) 17=xH7 Tabellen An allen Stellen eines Radionuklidlaboratoriums, an denen es der betriebsmige Ablauf erlaubt, ist vor Aufbewahrungseinrichtungen, insbesondere durch Abschirmung oder Abstandhaltung der Schutz be
32、ruflich strahlenexponierter Personen sicherzustellen. Geht man bei der Auslegung einer Aufbewahrungseinrichtung von dem blicherweise angenommenen Abstand zwischen Strahlenquelle und Aufpunkt von 0,5 m aus, so drfen hinter 5 cm bzw. 10 cm starken Bleiabschirmungen die in Tabelle 2 genannten Aktivitte
33、n in GBq nicht berschritten werden, wenn bei dauerndem beruflichen Aufenthalt von 2 000 Stunden je Jahr die Photonen-quivalentdosisleistung Sv/h5=xHim Aufpunkt eingehalten werden soll. DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 8 Tabelle 2 Aktivitten fr einige hufig verwendete Radionuklide in GBq, die hinter einer 5
34、 cm bzw. 10 cm dicken Bleiabschirmung und in 0,5 cm Abstand von der Strahlenquelle eine Photonen-quivalentdosisleistung von Sv/h5=xHbewirken Radionuklid Aktivitt in GBq Bleidicke 5 cm Bleidicke 10 cm Na 22 Na 24 Fe 59 Co 60 Ga 67 Se 75 Mo 99 Tc 99m Ru 106 In 111 Sb 124 I 131 Ba 133 Cs 137 Ce 144 Eu
35、152 Ir 182 Au 198 Tl 201 Ra 226 Th 228 Am 241 8,3E-02a 1,8E-02 1,0E-01 4,4E-02 1,9E+02 1,0E+04 4,9E+00 1,0E+05b 2,7E+00 1,0E+05b 6,8E-02 2,5E+01 4,1E+04 2,7E+00 3,0E+00 1,5E-01 1,9E+01 4,4E+01 1,0E+05 7,3E-02 6,6E-02 1,0E+05 1,4E+00 1,5E-01 2,9E+00 7,5E-01 1,1E+04 1,0E+05b 6,0E+02 1,0E+05b 4,5E+01 1
36、,0E+05b 7,4E-01 6,2E+03 1,0E+05b 7,7E+02 2,9E+01 2,7E+00 2,7E+03 1,5E+03 1,0E+05b 8,2E-01 5,2E-01 1,0E+05b a8,3E-02 entspricht 8,3 10-2bDer rechnerisch resultierende Wert liegt oberhalb praktisch gebruchlicher Aktivitten. In Tabelle 3 werden die zur vollstndigen Abschirmung von vier Betastrahlung em
37、ittierenden Radionukliden erforderlichen Dicken der Schutzscheiben aus Acrylglas und Verbundglas angegeben. Zur Abschtzung der externen Bremsstrahlung ist in der letzten Spalte der Tabelle 2 die durch Absorption der Betastrahlung in einem Abschirmmaterial der Ordnungszahl Z = 12 verursachte Photonen
38、-quivalentdosisleistung der externen Bremsstrahlung angegeben (Acrylglas: Z = 6,3, Verbundglas: Z = 11,4). Die Werte gelten fr eine Aktivitt der Quelle von 1 GBq sowie fr einen Abstand von 0,5 m zwischen Quelle und Aufpunkt. DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 9 Tabelle 3 Erforderliche Dicke von durchsichtige
39、m Abschirmmaterial und Photonen-quivalentdosisleistung der externen Bremsstrahlung fr vier nur Betastrahlung emittierende Radionuklide (siehe 1, 2, 3) Radionuklid maxE Dicke des AbschirmmaterialsaPhotonen-quivalentdosis-leistung fr externe BremsstrahlungbAcrylglas Verbundglas MeV mm mm Sv/h Ca 45 0,
40、25 1 0,5 0,15 Tl 204 0,77 3 1,5 0,88 P 32 1,71 7 3,7 3,9 Y 90 2,27 10 4,5 6,4 aDie Tabellenwerte gelten fr Acrylglas der Dichte = 1,18 g/cm3und fr Verbundglas der Dichte = 2,22 g/cm3; bDie Tabellenwerte gelten fr eine Aktivitt von 1 GBq, 0,5 m Abstand zwischen Quelle und Aufpunkt und die Ordnungs-za
41、hl 12 des Betastrahlungsabsorbers. DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 10 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 1 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite Strahlenbndel1)1) Photonen-quivalentdosisleistung bxiHin Sv/h als Funktion der Abschirmdicke s in
42、 cm bezogen auf eine Aktivitt von 1 GBq und einen Abstand zwischen Prparat und Aufpunkt von 1 m fr Normalbeton der Dichte = 2,3 g/cm3DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 11 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 2 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite
43、 Strahlenbndel1)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 12 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 3 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite Strahlenbndel1)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 13 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 4 Sc
44、hwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite Strahlenbndel1)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 14 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 5 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite Strahlenbndel1)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 15 Legend
45、e X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 6 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite Strahlenbndel1)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 16 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 7 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionu
46、klide fr breite Strahlenbndel1)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 17 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 8 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite Strahlenbndel2)2) Photonen-quivalentdosisleistung bxiHin nullSv/h als Funktion der Abschirmdicke s in
47、 cm bezogen auf eine Aktivitt von 1 GBq und einen Abstand zwischen Prparat und Aufpunkt von 1 m fr Barytbeton der Dichte = 3,5 g/cm3DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 18 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 9 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite
48、Strahlenbndel2)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 19 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 10 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite Strahlenbndel2)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 20 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 11 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radionuklide fr breite Strahlenbndel2)DIN 25425-4 Bbl 2:2013-02 21 Legende X Abschirmdicke in cm Y quivalentdosisleistung in Sv/h Bild 12 Schwchung der Photonenstrahlung verschiedener Radion
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