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E-Book

Grundzüge des praktischen Strahlenschutzes

Autor	Hans-Gerrit Vogt, Heinrich Schultz
Verlag	Carl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr	2011
Seitenanzahl	606 Seiten
ISBN	9783446428935
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	47,99 EUR

Dieses Buch vermittelt Grundkenntnisse auf dem Gebiet des Strahlenschutzes. Schwerpunkte sind neben physikalischen Grundlagen vor allem die Strahlungsmessung und Schutzmaßnahmen gegen die äußere und innere Strahlenexposition beim Betrieb von Röntgeneinrichtungen und Beschleunigern. Neben den grundsätzlichen Erläuterungen werden die für viele Aufgabenstellungen erforderlichen Berechnungsregeln dargelegt. Zahlreiche Tabellen und Diagramme vervollständigen den Text, sodass das Buch auch in der Praxis Verwendung finden kann. Eine Anleitung zur Lösung praktischer Probleme wird durch die Beispiele geliefert, bei denen Formeln und Daten angewendet werden.
Der Text wird durch umfangreiche Fachverzeichnisse ergänzt, die dem Leser weiterführende Informationsquellen zur Vertiefung der Fachkenntnisse erschließen.
In der 6. Auflage wurden folgende Änderungen vorgenommen:
- neuere Untersuchungsergebnisse zu biologischen Wirkungen ionisierender Strahlung
- neue Geräte-Entwicklungen in der Personen- und Ortsdosimetrie
- Anpassung der Beförderungsvorschriften an geltendes Recht
-Neuaufnahme der Themen Röntgenblitzgeräte und RFAs (tragbare bzw. handgehaltene Röntgenfluoreszenz-Analysegeräte)
Gründlich überarbeitet und ergänzt wurden die Fachverzeichnisse mit den Bezugsquellen für Literatur, Formblätter und Dienstleistungen, dem Online-Nukleardaten- und Programm-Service sowie dem Literaturverzeichnis.

Dr. Hans-Gerrit Vogt ist Leiter der Strahlenschutzkurse an der Universität Hannover.

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Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung	14
2 Aufbau der Materie	16
3 Strahlungsarten	20
3.1 Materiestrahlung	20
3.2 Wellenstrahlung	20
3.3 Eigenschaften der Strahlung	21
4 Strahlungsquellen	24
4.1 Radioaktive Stoffe	24
4.1.1 Aktivität	24
4.1.2 Kernprozesse	24
4.1.3 Halbwertzeit	29
4.1.4 Natürliche und künstliche Radioaktivität	30
4.1.5 Aktivitäten bei Umwandlungsreihen	32
4.1.6 Kenngrößen radioaktiver Stoffe	35
4.1.7 Radioaktive Quellen	37
4.2 Strahlungsgeneratoren	38
4.2.1 Röntgenröhre	38
4.2.2 Teilchenbeschleuniger	40
4.2.2.1 Gleichspannungsfeld-Beschleuniger	41
4.2.2.2 Wechselspannungsfeld-Linearbeschleuniger	42
4.2.2.3 Ringbeschleuniger mit konstantem Magnetfeld	44
4.2.2.4 Ringbeschleuniger mit veränderlichem Magnetfeld	46
4.2.2.5 Strahlungsfelder an Beschleunigern	47
4.2.3 Kernreaktor	49
4.2.4 Störstrahler	50
5 Ausbreitung von Strahlung in Materie	54
5.1 Strahlungsfelder und Wechselwirkungen	54
5.2 Direkt ionisierende Strahlung	57
5.2.1 Alphastrahlung	59
5.2.2 Beta- und Elektronenstrahlung	60
5.3 Indirekt ionisierende Strahlung	60
5.3.1 Photonenstrahlung	60
5.3.2 Neutronenstrahlung	62
5.4 Kernreaktionen	63
5.5 Kernspaltungskettenreaktionen	65
5.6 Teilchenkaskaden	68
5.7 Änderung von Materialeigenschaften	69
6 Strahlungswirkungsgrößen	72
6.1 Dosis	72
6.1.1 Energiedosis	72
6.1.2 Ionendosis	72
6.1.3 Kerma	73
6.2 Dosisbegriffe im Strahlenschutz	75
6.2.1 Operative Größen	75
6.2.1.1 Äquivalentdosis	75
6.2.1.2 Ortsdosis	77
6.2.1.3 Personendosis	81
6.2.1.4 Bisher gebräuchliche Messgrößen	82
6.2.2 Schutzgrößen	83
6.2.2.1 Organdosis	83
6.2.2.2 Effektive Dosis	85
6.3 Dosisleistung	87
6.4 Potenzielle Alphaenergie-Exposition	88
7 Biologische Wirkung ionisierender Strahlung	92
7.1 Grundlagen	92
7.2 Deterministische Strahlenschäden	95
7.3 Stochastische somatische Strahlenschäden	98
7.4 Genetische Strahlenschäden	102
7.5 Natürliche und zivilisatorische Strahlungsquellen	104
7.6 Arbeiten in natürlichen Strahlungsfeldern	113
8 Strahlungsmessung	120
8.1 Messaufgaben	120
8.2 Strahlungsdetektoren	120
8.2.1 Ionisationskammer	120
8.2.2 Proportionalzählrohr	122
8.2.3 Auslösezählrohr	125
8.2.4 Szintillator	128
8.2.5 Photoemulsion	133
8.2.6 Lumineszenzdetektor	133
8.2.7 Halbleiterdetektor	134
8.2.8 Festkörper-Kernspurdetektor	142
8.2.9 Sonstige Detektoren	143
8.3 Strahlenschutzmessgeräte	144
8.3.1 Einsatzweise von Messgeräten	144
8.3.2 Personendosismessgeräte	145
8.3.2.1 Photonenstrahlung	145
8.3.2.2 Neutronenstrahlung	153
8.3.2.3 Beta- und Photonenstrahlung	156
8.3.2.4 Alphastrahlung	159
8.3.2.5 Anwendungshinweise	161
8.3.3 Ortsdosis- und Ortsdosisleistungsmessgeräte	161
8.3.3.1 Photonenstrahlung	162
8.3.3.2 Neutronenstrahlung	169
8.3.3.3 Beta- und Photonenstrahlung	172
8.3.3.4 Anwendungshinweise	173
8.3.4 Oberflächenkontaminations-Messgeräte	175
8.3.4.1 Mobile Geräte	175
8.3.4.2 Stationäre Geräte	180
8.3.4.3 Anwendungshinweise	181
8.3.5 Aktivitätsmessgeräte	182
8.3.5.1 Messung an Festsubstanzproben	182
8.3.5.2 Messung an Flüssigkeiten	185
8.3.5.3 Messung an Luft	187
8.3.5.4 Messung inkorporierter radioaktiver Stoffe	190
8.3.5.5 Anwendungshinweise	193
8.3.6 Messsysteme der Spektrometrie	195
8.3.6.1 Aufbau von Impulshöhenanalysatoren	195
8.3.6.2 Messungen mit Vielkanalanalysatoren	200
8.3.6.3 Messungen mit Bonnerkugeln	207
8.4 Berechnung von Aktivitäten aus Impulsraten	210
8.5 Statistische Messunsicherheit bei Impulszählungen	215
8.5.1 Messungen bei Vernachlässigung des Nulleffekts	215
8.5.2 Messungen bei Berücksichtigung des Nulleffekts	219
8.6 Erkennungsgrenze und Nachweisgrenze	220
9 Schutzmaßnahmen gegen Strahlungsfelder	224
9.1 Grundregeln für den Schutz gegen Strahlungsfelder	224
9.2 Begrenzung der Quellstärke	225
9.3 Beschränkung der Aufenthaltsdauer	225
9.4 Einhalten großer Abstände zur Quelle	225
9.4.1 Alphastrahlung	229
9.4.2 Beta- und Elektronenstrahlung	229
9.4.3 Gammastrahlung und monoenergetische Photonenstrahlung	230
9.4.4 Röntgen- und Bremsstrahlung	232
9.4.5 Neutronenstrahlung	233
9.5 Abschirmung von Strahlungsfeldern	235
9.5.1 Alphastrahlung und schnell bewegte Atomkerne	236
9.5.2 Beta- und Elektronenstrahlung	236
9.5.3 Gammastrahlung und monoenergetische Photonenstrahlung	237
9.5.4 Röntgen- und Bremsstrahlung	242
9.5.5 Neutronenstrahlung	243
9.6 Schutz gegen Oberflächenstreustrahlung	245
9.6.1 Photonenstrahlung	246
9.6.2 Neutronenstrahlung	247
10 Schutzmaßnahmen gegenKontaminationen	250
10.1 Gefährdung durch Kontaminationen	250
10.2 Grundregeln für den Schutz gegen Kontaminationen	256
10.2.1 Kontamination der Luft	256
10.2.2 Kontamination des Wassers	257
10.2.3 Kontamination von Oberflächen	258
10.2.4 Kontamination von Nahrungsmitteln	259
10.3 Abschätzung der Folgedosis	259
10.3.1 Inhalation	260
10.3.2 Ingestion	261
10.3.3 Permeation	261
10.4 Abschätzung der zugeführten Aktivität	262
10.4.1 Messung von Aktivitätskonzentration und spezifischer Aktivität	263
10.4.2 Ganzkörper- und Teilkörpermessung	263
10.4.3 Ausscheidungsmessung	264
10.5 Strahlenexposition bei kontaminierter Umgebung	266
10.5.1 Submersion und Immersion	266
10.5.2 Bodenkontamination	266
10.6 Strahlenexposition nach Aktivitätsfreisetzungin die Umgebung	267
10.6.1 Kurzzeitige Ausbreitung in der Atmosphäre	268
10.6.1.1 Aktivitätsverteilung in der Luft	268
10.6.1.2 Wirkungen von Aktivitätskonzentrationen	270
10.6.2 Langzeitige Ausbreitung in der Atmosphäre	273
10.6.3 Ausbreitung über die Nahrungskette	273
10.6.4 Ausbreitung durch Verschleppen bei Ortsveränderungen	274
11 Rechtsvorschriften im Strahlenschutz	276
11.1 Grundlagen	276
11.2 Rechtsvorschriften in Deutschland	278
11.3 Anwendungsbereich von StrahlenschutzundRöntgenverordnung	279
11.3.1 Strahlenschutzverordnung	279
11.3.2 Röntgenverordnung	282
11.4 Personengruppen	283
11.5 Grenzwerte beruflicher Strahlenexposition	285
11.5.1 Tätigkeiten	285
11.5.2 Arbeiten	287
11.6 Strahlenschutzbereiche	287
11.7 Personenüberwachung	292
11.8 Schutz der Bevölkerung	292
11.9 Organisatorische Schutzmaßnahmen	295
11.10 Beförderung radioaktiver Stoffe	296
11.11 Eichung von Strahlenschutzmessgeräten	301
12 Strahlenschutz in speziellenTätigkeitsbereichen	304
12.1 Umgang mit umschlossenen radioaktiven Stoffen	305
12.1.1 Allgemeine Gesichtspunkte	305
12.1.2 Mess- und Regeltechnik	309
12.1.3 Zerstörungsfreie Prüfung	312
12.2 Strahlungsgeneratoren	317
12.2.1 Röntgeneinrichtungen	317
12.2.1.1 Allgemeine Gesichtspunkte	317
12.2.1.2 Mess- und Regeltechnik	318
12.2.1.3 Zerstörungsfreie Prüfung	323
12.2.1.4 Prüfung, Erprobung, Wartung und Instandsetzung	327
12.2.2 Teilchenbeschleuniger	328
12.2.3 Störstrahler	335
12.3 Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen	337
12.3.1 Allgemeine Gesichtspunkte	337
12.3.2 Arbeitsplanung und Handlungsweisen	341
12.3.3 Verhaltens- und Arbeitsregeln	344
12.3.4 Überwachungsmessungen	348
12.3.5 Abfallbehandlung	354
12.4 Kerntechnische Anlagen	355
12.5 Beförderung radioaktiver Stoffe	359
12.6 Maßnahmen bei Stör- und Unfällen sowieaußergewöhnlichen Ereignisabläufen	361
13 Pflichten nach Strahlenschutz- undRöntgenverordnung	364
Anhang	380
14 Anwendungsbeispiele	382
15 Tabellen und Diagramme	422
16 Fachverzeichnisse	534
16.1 Bezugsquellen für Literatur, Formblätter und Dienstleistungen	534
16.2 Online-Nukleardaten/Programm-Service	543
16.3 Computer-Programme	545
16.4 Literaturverzeichnis	548
Sachwortverzeichnis	590

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