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Verweilzeitdosimeter Zur experimentellen Ermittlung der Wirksamkeit
eines gewissen Schutzes vor ionisierender Strahlung werden Dosismesser (Dosimeter)
zur Bestimmung der Strahlenmenge und Dosisleistungsmesser zur Feststellung der Strahlungsintensität
verwendet. Es befinden sich daher sowohl Dosismesser als auch Dosisleistungsmesser
der verschiedensten Typen in großer Zahl im Handel. In vielen Fällen interessiert
aber bei Strahlenschutzmessungen die Zeit, die man an einem bestimmten, nicht voll
strahlengeschützten Ort verbleiben kann, ohne eine willkürlich festgelegte Strahlendosis
(z. B. Toleranzdosis oder Bruchteile bzw Vielfache hiervon) zu empfangen oder diese
gar zu überschreiten. Diese Zeit ist aus der Dosis leistung bei gleichbleibenden
5 trahlungsverhältuis sen relativ einfach zu berechnen. Deshalb hat man bei bekannten
Nachweisgeräten auch bereits bei konstanter Dosisleistung die Zeit angegeben, in
der eine bestimmte, noch zumutbare Dosis erreicht wird.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, einen Dosisleistungsmesser
und ein Dosimeter in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen. Aus den Anzeigen
der beiden Instrumente kann nach einiger Rechenarbeit ermittelt werden, wie lange
der Träger des Instrumentes sich noch in einem strahlungsgefährdeten Raum aufhalten
darf, bevor die erlaubte Dosis an radioaktiven Strahlen überschritten wird.
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In vielen Fällen kommt es darauf an, möglichst schnell zu entscheiden,
ob ein strahlungsgefährdeter Raum verlassen werden muß. Es ist dem Träger deshalb
nicht zuzumuten, noch irgendwelche Rechnungen anzustellen. Die Angabe der Verweilzeit
bei konstanter Dosisleistung stellt keine Lösung des Problems dar, da in allen praktisch
vorliegenden Fällen mit einer laufenden Veränderung der Dosisleistung zu rechnen
ist.
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Dieser Mangel wird von einem Verweilzeitdosimeter zur gleichzeitigen
Erkennung der Strahlendosis und der Dosisleistung, das einen Dosisleistungsmesser
und einen Dosismesser in einem gemeinsamen Gehäuse vereinigt, dadurch behoben, daß
erfindungsgemäß einem der beiden Meßinstrumente mehrere in noch zulässiger Verweilzeit
geeichte Skalen zugeordnet sind, wobei die jeweils geltende Skala durch das andere
Instrument anzeigbar ist.
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Die folgende Beschreibung der Wirkungsweise der Erfindung und die
sich daraus ergebenden Vorteile sind am besten unter Zuhilfenahme der Zeichnung
zu verstehen, in welcher a die Skalenscheibe eines Dosismessers und b die Skalenscheibe
eines Dosisleistungsmessers darstellt; a* und b* stellen Zeiger der entsprechenden
Instrumente dar.
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Das Ablesen und Auswerten der Anzeige der Instrumente geschieht derart,
daß aus der gleichzeitigen Anzeige der beiden zu einem einzigen Gerät verbundenen
Instrumente die interessierende Zeitc, in der die im voraus festgelegte maximale
Dosis d (z. B.
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Toleranzdosis oder Bruchteile bzw. Vielfache hiervon) gerade erreicht
wird, direkt in der Angabe von Tagen, Stunden oder Minuten usw. (oder kombinierte
An gabe) oder auch indirekt, beispielsweise durch Angabe von mit steigender Dosis
ansteigenden Zeiten in obigen oder anderen Einheiten, die seit Beginn der Strahleneinwirkung
zumutbar waren, abgelesen und möglicherweise ein hierbei intere ss ierender Zeitzwischenwert
e interpoliert werden kann. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn hinsichtlich
des Umgangs mit Strahlenquellen ungeschultes oder wenig geschultes Personal (z.
B. Soldaten oder auch zivile Helfer, für die eine Strahlen-»Dosis« keinen Begriff
darstellt) beim Katastropheneinsatz sich in strahlengefährdeten Bereichen befindet,
da fiir diesen Fall ein Gerät benötigt wird, auf dem die für die Arbeiten am Einsatz
ort noch verbleibende Zeit unmittelbar ersichtlich ist, da stets eine Strahlenüberbelastung
vermieden werden muß. Einer maximal angenommenen Arbeibszeitf ist hierbei also eine
bestimmte zumutbare maximale Dosis d zugrunde gelegt (Toleranzdosis oder Bruchteile
bzw. Vielfache davon). Bei bekannter Dosisleistung ist in geeigneten Fällen hierfür
nur eine einzige Zeitskala notwendig. Handelt es sich um zwei verschiedene konstante
Dosisleistungen, so werden bereits mindestens zwei Zeitskalen benötigt. Entspricht
der eine Dosisleistungswert hiervon - beim Auftreten von weiteren Dosisleistungsbeträgen
- einem Maximalwert g und der andere einem Maximalwert h, so wird zweckmäßigerweise
jedem dieser Extremwerte eine Zeitskala, # zugeordnet, d. h. entsprechend beschriftet.
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Für die Dosisleistungszwischenwerte kann die »Verweilzeit« e dann
durch Interpolation zwischen den beiden Zeitskalen i, k zwischen den Zeitwerten
i* und k- ermittelt, d. h. direkt oder indirekt abgelesen werden. Die Interpolation
wird ihrerseits durch Einzeichnung dazwischenliegender Zeitskalen, die konstantenDosisleistungszwischenwerten
zugeordnet sind, erleichtert. Bei sich dauernd zwischen den Extrema ändernden Dosisleistungswerten
kann eine maximale Verweilzeit k* und eine minimale Verweilzeit i* auch nach einer
gewissen, bereits empfangenen Dosis I abgelesen oder interpoliert werden. Bei Rettungsaktionen
in Katastrophenfällen kann somit z. B. bei Erledigung eines Auftrages die bei Verhütung
einer eigenen Strahlenüberbelastung noch zur Verfügung stehende Zeit in jedem beliebigen
Augenblick abgelesen werden, da sich hierbei die Dosisleistung im allgemeinen nicht
wesentlich ändert, und bei Verlassen der Unfallstelle kann mit Hilfe des Dosisleistungsmessers
praktisch immer ein Weg gefunden werden, auf dem die Dosisleistung geringere Werte
aufweist, was einer Verlängerung der Verweilzeit in diesen weniger strahlengefährdeten
Bereichen entspricht.
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Durch die Anzeige des Dosismessers a ist die empfangene Dosis bei
vorzeitigem Abbruch des Aufenthaltes in strahlengefährdeten Bereichen durch Verwendung
einer geeichten Dosis skala des Dosimeters direkt bestimmbar. Dagegen erscheint
für gewisse Fälle eine ungeeichte Dosisskala zweckdienlicher (Verhinderung von Panikstimmung),
bei der lediglich ein noch zumutbarer Dosishöchstwert d - zweckmäßigerweise am Endausschlag
der Skala - markiert ist. Der Weg vom und zum Einsatzort wird möglichst so. gewählt,
daß der Dosisleistungsmesser k einen minimalen Ausschlag zeigt. Der Zeiger b des
Dosisleistungsmessers b weist zweckmäßigerweise direkt auf die zur Ablesung der
Verweilzeit - unter den augenblicklichen Verhältnissen - zu benutzende Zeitskala
e bzw. bei Zwischenanzeigen auf die zu interpolierenden Werte. Bei Verfolgung dieser
Skala e ergibt sich mit dem Zeiger a' des Dosimeters a im Schnittpunkt die maßgebende
Verweilzeit.
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Die Verweilzeiten werden zweckmäßigerweise etwa in der in der Abbildung
gezeigten Art angeordnet, wobei die einzelnen Farbbereiche der Verweilzeiten den
entsprechenden Dosisleistungsbereichen m (rot: hohe Dosisleistung; grün: mittlere
Dosisleistung: gelb: geringe Dosisleistung) eindeutig zugeordnet sind. Außerdem
wird es vernünftig sein, den Anstieg der Dosis auf der Dosisskala n durch einen
roten Farbkeils zu symbolisieren. Die Erreichung einer gewissen Dosis kann auch
durch ein Warnsignal angezeigt werden.
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Der obenerwähnte Begriff »Dosis« ist sinngemäß mit einer »Menge«
(z. B. von einer radioaktiven Substanz), die zur Verabreichung einer bestimmten
Strahlendosis führt oder unter Umständen führen kann, gleichzusetzen. An Stelle
des Begriffe »Dosisleistung« ist dann »Zu- bzw. Abfluß« (Menge pro Zeiteinheit zu
verwenden. Diese Auslegung kann beispielsweise beim Problem des Ablassens radioaktiver
Abwässer in öffentliche Kanalisations anlagen usw.
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Bedeutung gewinnen Schließlich kann in geeigneten
Fällen der Begriff
»Dosis« grundsätzlich durch den Begriff »Menge« und »Dosisleistung« durch »Zu- bzw.
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Abfluß« ersetzt werden.
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Um die Anwendungsbereiche des Verweilzeitdosimeters universeller
zu gestalten, ist es empfehlenswert, die Verweilzeitwerte selbst unterhalb der Zeitskala
auf einer tiefer liegenden verstellbaren Zeittafel aufzutragen, wobei die Anordnung
so zu treffen ist, daß durch in der Zeitskalentafel (ohne numerische Werte) ausgesparte
Löcher die auf der Zeittafel für einen bestimmten Zweck maßgebenden numerischen
Werte sichtbar werden.
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PATENTAN SPR SCHE: 1. Verweilzeitdosimeter zur gleichzeitigen Erkennung
der Strahlendosis und der Dosisleistung, das einen Dosisleistungsmesser und einen
Dosismesser in einem gemeinsamen Gehäuse vereinigt, dadurch gekennzeichnet. daß
einem der beiden Meßinstrumente mehrere in noch zulässiger Verweilzeit geeichte
Skalen zugeordnet sind, wobei. die jeweils geltende Skala durch das andere Instrument
anzeigbar ist.