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Sicherheit & Röntgenstrahlen

Einige Fakten für alle, die mit Röntgengeräten arbeiten

Strahlung ist Energie, die durch den Raum wandert, wir sind ihr jeden Tag ausgesetzt. Aber jedes Kind weiß, dass es verschiedene Formen von Strahlung gibt – einige sind gefährlich, andere „normal“…

Strahlung und Leben

Strahlung ist Energie, die durch den Raum wandert. Sonnenschein ist eine der bekanntesten Formen von Strahlung. Sie liefert Licht, Wärme und Bräune. Wir kontrollieren seine Wirkung auf uns mit Sonnenbrille, Schatten, Klimaanlagen, Hüten, Kleidung und Sonnenschutz. Es gäbe kein Leben auf der Erde ohne viel Sonnenlicht, aber wir haben zunehmend erkannt, dass zu viel davon auf unseren Körper keine gute Sache ist. Es kann sogar gefährlich sein, deshalb kontrollieren wir unsere Exposition gegenüber diesem Licht.

Sonnenschein besteht aus Strahlung in einem Bereich von Wellenlängen vom langwelligen Infrarot bis zum kurzwelligen Ultraviolett. Außer Ultraviolett gibt es noch energiereichere Strahlungsarten, die in der Medizin verwendet werden und die wir alle in niedrigen Dosen aus dem Weltraum, aus der Luft und von der Erde erhalten. Zusammenfassend können wir diese Arten von Strahlung als ionisierende Strahlung bezeichnen. Sie kann Materie, insbesondere lebendes Gewebe, schädigen. In hohen Dosen ist sie daher gefährlich, so dass es notwendig ist, unsere Exposition zu kontrollieren.  Lebewesen haben sich in einer Umgebung entwickelt, die beträchtliche Mengen ionisierender Strahlung aufweist. Darüber hinaus verdanken viele von uns ihr Leben und ihre Gesundheit einer solchen künstlich erzeugten Strahlung. Medizinische und zahnmedizinische Röntgenbilder zeigen versteckte Probleme auf. Andere Strahlung wird zur Diagnose von Krankheiten eingesetzt, und einige Menschen werden mit Strahlung behandelt, um Krankheiten zu heilen. Wir alle profitieren von einer Vielzahl von Produkten und Dienstleistungen, die durch den sorgsamen Umgang mit radioaktiven Materialien ermöglicht werden.

Hintergrundstrahlung ist diejenige, die in unserer Umwelt natürlich und unvermeidlich vorhanden ist. Der Grad dieser Strahlung kann sehr unterschiedlich sein. Menschen, die in Granitgebieten oder auf mineralisierten Sanden leben, erhalten mehr terrestrische Strahlung als andere, während Menschen, die in großen Höhen leben oder arbeiten, mehr kosmische Strahlung erhalten. Ein großer Teil unserer natürlichen Exposition ist auf Radon zurückzuführen, ein Gas, das aus der Erdkruste sickert und in der Luft, die wir atmen, enthalten ist.

Ionisierende Strahlung

Ionisierende Strahlung tritt in zwei Formen auf – Strahlen und Teilchen, am hochfrequenten Ende des Energiespektrums. Ionisierende Strahlung erzeugt in den Materialien, auf die sie auftrifft, elektrisch geladene Teilchen, die als Ionen bezeichnet werden. Ionisierende Strahlung hat die Fähigkeit, auf die großen chemischen Moleküle, aus denen alle Lebewesen bestehen, einzuwirken und so Veränderungen zu bewirken, die biologisch wichtig sind.

Es gibt verschiedene Arten von ionisierender Strahlung:

Röntgen- und Gammastrahlen stellen ebenso wie Licht Energie dar, die in einer Welle ohne Materialbewegung übertragen wird, so wie Wärme und Licht eines Feuers oder der Sonne durch den Raum wandern.  Röntgen- und Gammastrahlen sind praktisch identisch, außer dass Röntgenstrahlen nicht aus dem Atomkern stammen. Im Gegensatz zum Licht haben sie beide eine große Durchdringungskraft und können den menschlichen Körper durchdringen. Zum Schutz vor ihnen werden dicke Barrieren aus Beton, Blei oder Wasser verwendet.

Alphateilchen haben eine positive elektrische Ladung und werden von natürlich vorkommenden schweren Elementen wie Uran und Radium sowie von einigen künstlichen Elementen emittiert. Aufgrund ihrer relativ großen Größe stoßen Alphateilchen leicht mit Materie zusammen und verlieren schnell ihre Energie. Sie haben daher ein geringes Durchdringungsvermögen und können durch die erste Hautschicht oder ein Blatt Papier aufgehalten werden. Wenn sie jedoch in den Körper aufgenommen werden, zum Beispiel durch Atmen oder Schlucken, können Alphateilchen die Körperzellen beeinträchtigen. Im Körperinneren können Alphateilchen, da sie ihre Energie über eine relativ kurze Distanz abgeben, mehr biologische Schäden anrichten als
andere Strahlungen.

Beta-Teilchen sind sich schnell bewegende Elektronen, die aus den Atomkernen ausgestoßen werden. Diese Teilchen sind viel kleiner als Alpha-Teilchen und können bis zu 1 bis 2 Zentimeter in Wasser oder menschliches Fleisch eindringen. Betateilchen werden von vielen radioaktiven Elementen emittiert. Sie können durch ein wenige Millimeter dickes Aluminiumblech aufgehalten werden.

Kosmische Strahlung besteht aus einer Vielzahl sehr energiereicher Teilchen, darunter Protonen, die die Erde aus dem Weltraum bombardieren. Sie sind in größeren Höhen intensiver als auf Meereshöhe, wo die Erdatmosphäre am dichtesten ist und den größten Schutz bietet.

Neutronen sind Teilchen, die ebenfalls sehr durchdringend sind. Auf der Erde stammen sie meist aus der Spaltung oder Spaltung bestimmter Atome in einem Kernreaktor. Wasser und Beton sind die am häufigsten verwendeten Abschirmungen gegen Neutronenstrahlung aus dem Kern des Kernreaktors.

Es ist wichtig zu verstehen, dass ionisierende Strahlung nicht dazu führt, dass der Körper radioaktiv wird.

Berechnete kosmische Strahlungsdosen für eine Person, die unter normalen Sonnenbedingungen im Unterschall fliegt.

Wie viel ionisierende Strahlung ist gefährlich?

Eine Schädigung des Körpers hängt unter anderem von der Radiaotionskrankheit ab, der eine Person ausgesetzt ist. Die folgende Liste gibt einen Hinweis auf die wahrscheinlichen Auswirkungen und Implikationen einer Reihe von Strahlendosen und Dosisraten auf den gesamten Körper:

  • 10.000 mSv (10 Sievert) in einer Kurzzeitdosis würden zu sofortiger Erkrankung und anschließendem Tod innerhalb weniger Wochen führen. Zwischen 2 und 10 Sievert in einer Kurzzeitdosis würden eine schwere Strahlenkrankheit verursachen, die mit zunehmender Wahrscheinlichkeit tödlich enden würde.
  • 1.000 mSv (1 Sievert) in einer Kurzzeitdosis würden wahrscheinlich (vorübergehende) Krankheiten wie Übelkeit und verminderte Anzahl weißer Blutkörperchen verursachen, aber nicht den Tod. Darüber hinaus nimmt der Schweregrad der Erkrankung mit der Dosis zu. Da sich eine Dosis über einige Zeit akkumuliert, würden 1000 mSv wahrscheinlich viele Jahre später bei 5 von 100 Personen, die dieser Dosis ausgesetzt sind, einen tödlichen Krebs verursachen (d.h. wenn die normale Inzidenz von tödlichem Krebs 25% beträgt, würde diese Dosis sie auf 30% erhöhen).
  • 50 mSv/Jahr ist konservativ gesehen die niedrigste Dosisrate, bei der es Hinweise auf eine Krebsentstehung gibt. Es ist auch die Dosisleistung, die von natürlichen Hintergrundniveaus an mehreren Orten herrührt. Darüber hinaus steigt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Krebs (und nicht die Schwere) mit der Dosis.
  • 20 mSv/Jahr, gemittelt über 5 Jahre, ist der Grenzwert für Beschäftigte der Nuklearindustrie und Uran- oder Mineralsand-Bergleute, die genau überwacht werden.
  • 10 mSv/Jahr ist ungefähr die maximale tatsächliche Dosisleistung, die ein australischer Uranbergarbeiter erhält.
  • 3-5 mSv/Jahr ist die typische Dosisleistung (über dem Hintergrund), die von Uranbergleuten in Australien und Kanada empfangen wird.
  • 3 mSv/Jahr (ca.) ist die normale Hintergrundstrahlung aus natürlichen Quellen in Nordamerika, einschließlich eines Durchschnitts von fast 2 mSv/yr aus Radon in der Luft.
  • 2 mSv/Jahr (ca.) ist die normale Hintergrundstrahlung aus natürlichen Quellen, einschließlich eines Mittelwertes von 0,7 mSv/Jahr von Radon in der Luft. (Durchschnittlich 1,5 mSv/Jahr in Australien ist nahe an der minimalen Dosis, die alle Menschen auf der Erde erhalten.
  • 0,3-0,6 mSv/Jahr ist ein typischer Bereich von Dosisleistungen aus künstlichen, meist medizinischen Strahlungsquellen.
  • 0,05 mSv/Jahr, ein Bruchteil der natürlichen Hintergrundstrahlung, ist das Auslegungsziel für die maximale Strahlung am Zaun eines Atomkraftwerks. In der Praxis ist die tatsächliche Dosis viel geringer.

Biologische Auswirkungen von Strahlung

Bei geringer Strahlenexposition sind die biologischen Effekte so gering, dass sie nicht nachgewiesen werden können. Strahlenschutznormen gehen jedoch davon aus, dass die Wirkung auch bei niedrigen Werten direkt proportional zur Dosis ist. Nach dieser „linearen“ Theorie der Strahlungseffekte wird bei einer Halbierung der Dosis die Wirkung bzw. das Risiko eines Effekts halbiert. Höhere akkumulierte Strahlendosen können, auch wenn sie nicht sofort tödlich sind, einen Krebs erzeugen, der erst mehrere Jahre nach der Strahlenexposition beobachtet würde.
Der Körper verfügt über Abwehrmechanismen gegen Schäden, die sowohl durch Strahlung als auch durch chemische Karzinogene hervorgerufen werden. In der Regel muss der Körper jedoch immer nur mit einer relativ kleinen Menge an Schäden zu einem bestimmten Zeitpunkt fertig werden, im Gegensatz zu einer sehr großen Menge auf einmal, wie es bei den Atombombenüberlebenden 1945 der Fall war. Dieser Effekt wurde bei der Festlegung von Schätzungen des Berufsrisikos in gewissem Umfang berücksichtigt, aber der Schutzgrad für niedrige Strahlenexposition kann durchaus größer sein, als es diese Schätzungen vorsichtig zulassen.

Zehntausende von Menschen in jedem technisch hochentwickelten Land arbeiten in Umgebungen, in denen sie möglicherweise einer Strahlung oberhalb der Hintergrundwerte ausgesetzt sind. Dementsprechend tragen sie bei der Arbeit Überwachungsplaketten, und ihre Exposition wird sorgfältig überwacht.

(Natürliche) Hintergrundstrahlung

Die natürlich vorkommende Hintergrundstrahlung kann typischerweise zwischen 1,5 und 3,5 Millisievert pro Jahr liegen und an manchen Orten viel höher sein. Das höchste bekannte Niveau der Hintergrundstrahlung, die eine beträchtliche Bevölkerung betrifft, ist in den indischen Bundesstaaten Kerala und Madras zu finden, wo etwa 140.000 Menschen eine jährliche Dosisleistung erhalten, die im Durchschnitt über 15 Millisievert pro Jahr von Gamma und eine ähnliche Menge von Radon erreicht.

Vergleichbare Werte treten in Brasilien, Iran und Sudan auf, mit durchschnittlichen Expositionen von bis zu 38 mSv/Jahr. In Indien und Europa sind vier Orte bekannt, an denen die natürliche Hintergrundstrahlung Dosisraten von mehr als 50 mSv pro Jahr ergibt. Es wurden keine nachteiligen gesundheitlichen Auswirkungen von Dosen festgestellt, die aus diesen hohen natürlichen Werten resultieren.

Zum Vergleich: Die Emission (Strahlung) eines X-RAY SHARK beträgt weniger als 1/3 der natürlichen Hintergrundstrahlung.

Vom Menschen erzeugte (künstliche) Strahlung

Ionisierende Strahlung wird auch bei einer Reihe von medizinischen, kommerziellen und industriellen Aktivitäten erzeugt. Die bekannteste und landesweit größte dieser Expositionsquellen ist die medizinische Röntgenstrahlung. Eine typische Aufteilung zwischen natürlichen und künstlichen Strahlungsquellen ist im Tortendiagramm dargestellt. Natürliche Strahlung trägt etwa 88% zur jährlichen Dosis der Bevölkerung bei, medizinische Verfahren den größten Teil der verbleibenden 12%. Natürliche und künstliche Strahlung unterscheiden sich in Art und Wirkung nicht.

Häufig gestellte Fragen

  • Werde ich einer Strahlung ausgesetzt, wenn ich in der Nähe der Maschine stehe?
    Das Röntgengerät ist so konstruiert, dass die Strahlung im System eingeschlossen ist. Alle CASSEL Röntgengeräte werden so gebaut, dass sie die strengen aktuellen und zukünftigen Strahlenbelastungswerte einhalten. Die Emission (Strahlung) der meisten industriell genutzten Röntgengeräte ist nahezu Null. Sie beträgt weniger als 1/3 der natürlichen Hintergrundstrahlung.
  • Ist es für eine schwangere Frau sicher, in der Nähe des Geräts zu arbeiten?
    Ja, das System ist so konzipiert, dass es für schwangere Frauen völlig sicher ist, in der Nähe der Maschine zu arbeiten. Voraussetzung ist natürlich immer, dass alle vom Hersteller vorgesehen Sicherheitsmaßnahmen auch eingegehalten werden.
  • Wie wird die Strahlung erzeugt?
    Die Strahlung wird durch Röntgenstrahlen erzeugt, die mit Hilfe von Elektrizität erzeugt werden.
  • Ist dies sicherer als eine Strahlungsquelle?
    Ja. Durch Abschalten der Elektrizität wird die gesamte Röntgenstrahlenerzeugung gestoppt. Mit einer Strahlungsquelle wird immer Strahlung erzeugt. Kein CASSEL Röntgengerät verwendet eine Strahlungsquelle.
  • Wie kann ich das Gerät auf Strahlung überprüfen?
    Ein Strahlungsmessgerät wird als Standard angeboten und ist für alle CASSEL Röntgengeräte erhältlich. Es wird empfohlen, mindestens einmal wöchentlich eine Strahlungsuntersuchung durchzuführen.
  • Ist dies dasselbe wie bei bestrahlten Lebensmitteln?
    Bestrahlte Lebensmittel sind Lebensmittel, die einer extrem hohen Strahlenbelastung (1.000.000 RAD) ausgesetzt sind. Das Design des CASSEL Röntgensystems stellt sicher, dass die untersuchten Lebensmittel sehr niedrigen Strahlungsniveaus (0,01 RAD) ausgesetzt sind.
  • Werden die Lebensmittel beim Röntgen „radioaktiv“?
    Nein. Es ist unmöglich, dass Lebensmittel beim Durchlaufen des Systems radioaktiv werden. Untersuchte Lebensmittel absorbieren etwa 100.000x weniger Strahlung als ein Mensch beim Röntgen seiner Zähne.
  • Muss ich erklären, dass das Lebensmittel geröntgt wurde?
    Nein. Dies ist nur für bestrahlte Lebensmittel erforderlich.

Gesundheits- und Sicherheitsanweisungen

Der sichere Betrieb des Geräts ist gewährleistet, wenn Sie die folgenden Regeln beachten:

  • NEHMEN SIE KEINE EINGRIFFE ODER VERÄNDERUNGEN AN DER SYSTEMVERKABELUNG ODER DEN VERRIEGELUNGEN VOR.
  • VERSUCHEN SIE NIEMALS; DAS SYSTEM ZU BETREIBEN, WENN ABDECKUNGEN ODER TEILE VON ABDECKUNGEN ENTFERNT ODER GEÖFFNET SIND – ES BETEHEN GEFAHREN DURCH HOCHSPANNUNG UND STRAHLUNG.
  • VERWENDEN SIE DAS GERÄT NICHT, WENN ES PHYSISCHEN SCHÄDEN AUSGESETZT WAR.
  • STELLEN SIE DAS SYSTEM NICHT IN DER NÄHE EINER HOCHSPANNUNGSQUELLE AUF.

Die CASSEL Röntgeninspektionssysteme wurden so konstruiert, dass sie den aktuellen Sicherheitsanforderungen entsprechen. Für den sicheren Betrieb der Geräte ist es wichtig, dass sie korrekt installiert sind und regelmäßig von einem entsprechend ausgebildeten Ingenieur gewartet werden.
VERSUCHEN SIE NICHT, DIESES GERÄT ZU INSTALLIEREN ODER ZU BETREIBEN, ES SEI DENN, SIE SIND DAFÜR AUSGEBILDET.