1.Aus welchen Komponenten setzt sich die natürliche Strahlenexposition des Menschen zusammen? Wie groß ist dabei jeweils ungefähr die mittlere effektive Äquivalenzdosis in der BRD pro Jahr?

Lösung:

Natürliche Exposition 2,2mSv/a

-Radon 1mSv/a ~ 36,4%

-Interne Bestrahlung 0,4 mSv/a ~14,5%

-Terrestrische Bestrahlung 0,5 mSv/a ~18,2%

-Kosmische Bestrahlung 0,3 mSv/a ~10,9%

2.Beschreiben Sie die physikalischen Wechselwirkungsprozesse von Photonen (Energiebereich 10 keV-100MeV) mit dem Körpergewebe! Geben Sie die Energiebereiche an, in denen die einzelnen Prozesse jeweils dominieren!

Lösung:

Photoeffekt: bis ca. 0,1 MeV. Beschreibt das Herauslösen von Elektronen aus einem Metall durch Photonen also durch Bestrahlung mit Licht.

Comptoneffekt: ab ca. 0,1 bis 10 MeV. Vergrößerung die Wellenlänge eines Photons bei der Streuung an einem Teilchen.

Paarbildung ab ca. 1,02 MeV. Erzeugung eines Elektron-Positron aus einem energiereichen Photon.

3.Durch welche Eigenschaften unterschieden sich

a) Dicht ionisierende und locker ionisierende Strahlung?

b) Geigermüller Zählrohr und Ionisationskammer

-U= >100V // U= 80-150V

-Aktivitätsmessung // Energiemessung

-Medium: Edelgas mit Unterdruck // Medium: Luft unter Normaldruck

- intrinsische Verstärkung // extrinsische Verstärkung

-Empfindlichkeit höher // Empfindlichkeit niedriger

-Nachweis gamma, beta- Strahlung // Nachweis stark ioniesierende alpha- Strahlung

c) Der Ge-Halbleiterdetektor vom NaJ-Szintillationsdetektor?

-Ausbeute: 3% // 2,7%

-Energieauflösung besser // schlechter

-Energiefenster kleiner //größer

4.Geben Sie die Formel für das Absorptionsgesetz an und benennen Sie die einzelnen Komponenten.

Unter welchen Umständen ist das Gesetz nur gültig?

Lösung:

N(d) = No * e^-(muy.d)

N(d): Anzahl der Photonen in Abhängigkeit einer bestimmten Schichtdicke des Absorbers d

No: Anzahl der Photonen vor den Absorber

d: Schichtdicke des Absorbers

muy: Absorptionskoeffizient

5.Ihnen werden für eine Bestrahlunsgquelle eine neue IR192 Quelle mit einer Ausgangsaktivität (Ao) von 600GBq geliefert.

a) Sie haben jedoch für Ihr System nur eine Umgangsgenehmigung für eine Aktivität Ao von maximal

400Gbq. Wie lange müssen Sie mit dem Einbau der Quelle warten? (T1/2=74d)

b) Sie nutzen die Quelle anschließend für eine Halbwertszeit. Welchen Wert der Dosisleitung DL= in 3 cm Abstand (r) erwarten Sie am Ende der Nutzungszeit?

c) Wie groß ist die Gammadosislietung in b) wenn sich die Quelle in einem Abschirmbehölter mit 3cm

dicker Bleiumwandung befindet? (HWS=5mm)

tính toán

6.Konstruieren und skizzieren Sie eine möglichst effektive Abschirmung von B-Strahlung! Ihnen stehen hierfür die Materialien Blei und Plexiglas zur Verfügung. Geben Sie eine kurze Begründung für die gewählte Anordnung!

(có hình vẽ)

1.B-Strahlungsanteil wird von Plexiglas absorbiert

2.gamma-Strahlungsanteil= Bremstrahlung wird von Blei absorbiert -> Plexiglas kann Bremstrahlung nicht aufhalten.

7. Nennen Sie jeweils die SI-Einheiten und die im Strahlenschutz verwendeten abgeleiteten Einheiten:

Lösung:

a) Effektive Dosis J/kg 1Sv(Sievert)

b) Aktivität 1/s 1Bq (Becquerel)

c) Wichtungsfaktor J/kg

d) Energiedosis J/kg 1Gy (Gray)

e) Äquivalentdosis J/kg 1Sv (Sievert)

Ionendosis C/kg R (Röntgen)

8.Nennen Sie 3 Möglichkeiten, um die Strahlenexposition zu reduzieren. Geben Sie jeweils die genaue

funktionelle Abhängigkeit der akkumulierten Dosis von dem jeweiligen Parameter an!

Lösung:

-Abstand zur Quelle erhöhen D ~ 1/r^2

-Abschirmung gegenüber der Quelle D ~ e^-(muy*d)

Aufenthaltsdauer reduzieren D~t~ e^-(lamda*t)

9.Nennen Sie drei verschiedene Strahlenschutzbereiche! Geben Sie jeweils den unteren und oberen

Grenzwert der zulässigen Dosisleistung an!

Sperrbereich: 3 bis 20 mSv/a

Kontrollbereich: 6 bis 20 mSv/a

Überwachungsbereich: 1 bis 6 mSv/a

10.Sie messen im Abstand von 5m von einer Quelle eine Dosisleistung von 1,6 mSv/h. Der Messbereich

Ihres Anzeigegeräts liegt bei 0,16μSv/h-160mSv/h. Bis zu welchem minimalen und maximalen Abstand können Sie noch messen?

Tính toán

11. Skizzieren Sie das Gamma SPSektrum von Co60 (in manchen Altklausuren auch Na22) in einem NaJ-Szintillationsdetektor! Identifizieren und benennen Sie die einzelnen Komponenten des Spektrums.

Giấy

Impulszahl/ Amplitude des Spannungspulses

(Rückstreupeak, -Compton Kontinuum-, Compton-Kante,) -Photopeak bereich-/ Kanalnummer des Photopeaks, Photopeak

Na22 peak 450

Co60 2 peak 1173, 1332

12. Was versteht man unter stochastischen und deterministischen Strahlenschäden? Genaue Definition! Nennen Sie jeweils zwei Beispiele!

Deterministische Strahlenschäden:

-schwere des Schades ist abhängig von der Dosis

-Schaden trifft oberhalb eines Schwellenwertes mit Sicherheit auf

-Dosisrate spielt große Rolle

Bsp: -Veränderung des Blutbildes/ -Schädigung der Haut/ -Übelkeit ->Strahlenkrankheit

Stochastische Strahlenschäden:

-schwere des Schadens ist unabhängig von der Dosis

-Wahrscheinlichkeit fürs Auftreten des Schades ist eine Funktion der Dosis ohne Schwellenwert

- Dosisrate spielt keine Rolle

Bsp: Krebs/ Leukämie/ Erbschäden (Mutationen)

13.Was versteht man unter dem Begriff der Inkorporation radioaktiver Stoffe? Nennen Sie mindestens zwei Inkorporationswege!

Inkorporation radioaktiver Stoffe: ist die Aufnahme radioaktiver Stoffe in den menschlichen Organismus.

Inkorporationswege: Inhalation über die Atemwege/ die intakte Haut (perkutane Resorption)/ durch Wunden oder andere natürliche oder künstliche Körperöffnungen.

14.Welches Energiespektrum (diskret, kontinuierlich, beides) haben jeweils

a) Alpha Strahlung diskret

b) Beta plus Strahlung kontinuierlich

c) Beta minus Strahlung kontinuierlich

d) Gamma Strahlung diskret

e) Röntgenstrahlung beides

15. Wie viele Nuklide gibt's auf der Erde und wie viele sind davon stabil?

L: 270 Nuklide, davon 70 radioaktiv und 200 stabil.

MultiChoice

1.Die Auswertung eines Thermolumineszenzdosimeters zur Bestimmung der eingestrahlten Dosis erfolgt durch

L: Keines der genannten Verfahren.

2.Die Ermächtigung für den Erlass der Röntgenverordnung (RöV) ist worin enthalten?

L: Atomgesetz (AtG)

3.In Röntgenröhren werden beschleunigte Elektronen im Anodenmaterial vollständig abgebremst, wobei ihre Energie umgewandelt wird in...

Richtig: 99% Wärme, 1% Röntgenstrahlung

4.Röntgenstrahlung darf auf einen Menschen ohne medizinische Indikation

Richtig: Grundsätzlich nicht angewendet werden

5.Unter der Halbwertsschichtdicke versteht man

Richtig: diejenige Schichtdicke, hinter der die Intensität von Röntgen-/ Gammastrahlung auf die Hälfte reduziert wird.

6. Welcher Zusammenhang besteht zwischen den im Szintillationszähler ausgelösten Photonen und den einfallenden Gamma-Quanten?

L: Energie der Photonen ist ein Maß für die Energie der Gamma-Quanten

7.Wie groß ist der RBW Faktor (Qualitätsfaktor für alpha Teilchen?

Richtig: 20

8.Wie groß ist die Bindungsenergie eines Elektrons in einem Wasserstoffatom?

13,6 eV

9.Wie groß ist der Grenzwert der effektiven Äquivalentdosis für eine berufliche strahlenexponierte Person der Kategorie B pro Jahr?

Richtig: 6mSv // Bei Kategorie A 20 mSv

10. Wie groß ist der Grenzwert der effektiven Äquivalentdosis für eine beruflich strahlenexponierte Person unter 18 Jahren (Jugendliche) pro Jahr? // nicht beruflich strahlenexponierte Person

L: 1 mSv

11.Wie groß ist der Qualitätsfaktor (RBW) für intermediäre Neutronen?

q=5 // relativistischen Neutronen

12.Wo liegt der Schwellenwert der Energiedosis über dem es zu klinischen Schäden kommt?

Richtig: 250 mSv