Strahlenwirkung

StrahlenschutzKOMPAKT "Dosis im Strahlenschutz"

Überlagerung von Strahlenfeldern

Frage:

(Bernd Duerrwald, 18.01.2019)

Mir stellt sich rein aus Interesse eine Frage, für die ich im Internet keine Lösung finden kann:
Wenn ich neben eine Kerze 20 weitere Kerzen stelle, dann ändert sich das Licht nicht im Sinne von "Aufleuchten", es ergibt sich aber eine höhere Lichtausbeute und ich kann irgendwann die Heizung abstellen. Es kommt also in gewissem Sinne zu einer - man könnte sagen: horizontalen - Summenwirkung.
Wie verhält sich das bei Alpha-Beta-Gamma-Strahlungsquellen?
Würde eine Quelle z.B. 100 µSv pro Stunde abgeben und ich stelle, wie bei dem Beispiel oben, weitere Quellen daneben, diesmal aber alle mit etwas geringerer Abgabe als die 100 µSv pro Stunde der ersten Quelle, auf welche Weise würde sich die Summe ausdrücken? "Deckelt" die stärkere Quelle die anderen Quellen oder ergibt sich aus den µSv-Werten pro Stunde aller Quellen eine Gesamtsumme der Belastung pro Stunde?

Antwort:

(Hartmut Schulze, Mitglied des Direktoriums nach Abstimmung mit mehreren FS-Mitgliedern, 28.01.2019)

1. Eine „Deckelung“ der Dosisleistungsanteile aus den einzelnen Strahlenquellen gibt es nicht. Die Strahlung aus jeder Quelle trägt mit einem gewissen Anteil zur Gesamt-Dosisleistung bei.

2. Man kann die Dosisleistungsanteile, die am interessierenden Messpunkt aus den einzelnen Strahlenquellen ankommen, addieren. Allerdings unterscheidet sich die Dosisleistung einer Quelle am interessierenden Punkt, von der Dosisleistung, die unmittelbar an der Strahlenquelle herrscht. Welcher Anteil am interessierenden Punkt ankommt, hängt ab vom Abstand und von der geometrischen Anordnung (Quellen im Kreis, Quellen in einer Reihe, Quellen flächenhaft angeordnet usw.).

3. Wenn verschiedene Strahlenarten vertreten sind, also Alpha-, Beta- oder Gammastrahlung, hat die geometrische Anordnung eine noch größere Bedeutung, da diese Strahlenarten völlig unterschiedliche Reichweiten in der Luft haben, das geht von wenigen Millimetern bei Alphastrahlung, zu mehreren Dezimetern bei Betastrahlung bis zu zig Metern bei Gammastrahlung.

Fazit:

Man muss also die Eigenschaften der Strahlenquellen und deren Anordnung genau kennen, um die Gesamtwirkung an einem interessierenden Ort zu bestimmen. Das kann unter Umständen eine komplizierte Rechnung werden. Auch eine Messung der Dosisleistung, die an einem Aufenthaltsort innerhalb der Strahlenfelder entsteht, ist nicht einfach, da die Messgeräte ebenfalls für die geometrische Anordnung und für die Strahlenarten geeignet sein müssen.

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