Ionisierende Strahlung und Strahlenschutz
Arbeitsschutzmaßnahmen und Wirksamkeitskontrolle
Angewandter Strahlenschutz
In Medizin, Industrie und Landwirtschaft, im Umweltschutz, bei der Energieerzeugung und im Bereich der Forschung werden radioaktive Stoffe und ionisierende Strahlung auf vielfältige und nützliche Weise angewendet. Jede Anwendung fügt zu der ohnehin vorhandenen natürlichen Strahlenexposition eine zivilisatorisch bedingte Strahlenexposition hinzu oder erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass diese auftritt. Auf diese Anwendungen richten sich die Maßnahmen des Strahlenschutzes; sie haben das Ziel, den Schutz des Menschen vor der schädigenden Wirkung der ionisierenden Strahlung zu gewährleisten, ohne die Anwendungen, die der Anlass für die Strahlenexposition sind, mehr als notwendig einzuschränken. Das System des Strahlenschutzes beruht dabei auf folgenden allgemeinen Prinzipien:
Jede Anwendung radioaktiver Stoffe oder ionisierender Strahlung oder jede Anlage, die eine Strahlenexposition verursacht, muss gerechtfertigt sein. Das bedeutet, die Anwendung oder der Betrieb der Anlage muss einen Nutzen für den Einzelnen oder die Gesellschaft erbringen, der auf anderem Wege nicht zu erlangen ist und der das Risiko, dadurch einen Schaden zu verursachen, mehr als aufwiegt.
Ist eine Anwendung gerechtfertigt, muss ihre Durchführung optimiert werden. Dabei wird gefordert, dass alle dem Stand von Wissenschaft und Technik entsprechenden Maßnahmen ausgeschöpft werden, um das Schadensrisiko für den Einzelnen und die Bevölkerung zu minimieren. Der Strahlenschutz geht dabei weltweit nach dem "ALARA-Prinzip" vor. ALARA steht für "As Low As Reasonably Achievable" - was bedeutet, dass die Maßnahmen, die ergriffen werden, um die Strahlenexposition so gering wie möglich zu halten, unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und sozialer Faktoren vernünftig und sinnvoll sein müssen.
In der Praxis wird das durch die Optimierung von vier Grundregeln des Strahlenschutzes erreicht. Im Einzelnen sind das:
- Abschirmung der Strahlung durch geeignete Materialien
- Beschränkung der Aufenthaltsdauer in einem Strahlungsfeld
- Einhaltung eines sicheren Abstandes zur Strahlenquelle
- Verwendung einer möglichst geringen Aktivität der Strahlenquelle bei einer bestimmten Anwendung.
Der Mensch kann einer Strahlenexposition auf unterschiedliche Weise ausgesetzt sein. Befindet sich eine Strahlenquelle außerhalb des menschlichen Körpers, wie z. B. das Röntgengerät bei einer röntgendiagnostischen Untersuchung, erfolgt eine äußere Strahlenexposition. Wurden jedoch Radionuklide mit der Nahrung oder über die Atemluft in den Körper aufgenommen - der Fachmann spricht von einer Inkorporation - erfolgt eine innere Strahlenexposition.
Je nach konkretem Fall werden unterschiedliche Varianten der Optimierung angewendet. Die Röntgenassistentin schützt sich beispielsweise vor äußerer Strahlung, indem sie beim Röntgen den Raum verlässt und sich hinter eine abschirmende Wand begibt. Zur Vermeidung einer unzulässigen inneren Strahlenexposition muss hingegen durch eine Reihe anderer Maßnahmen dafür Sorge getragen werden, dass die Aktivität von Radionukliden in der Umwelt des Menschen ein bestimmtes Maß nicht übersteigt - so z. B. in Luft, Wasser oder Nahrungsmitteln.
Die Wirksamkeit der Strahlenschutzmaßnahmen wird sichergestellt, indem die Einhaltung festgelegter Dosisgrenzwerte für die Exposition von Personen kontrolliert wird. Dosisgrenzwerte werden oft fälschlicherweise wie eine Trennlinie zwischen "gefährlicher" und "ungefährlicher" Strahlenexposition interpretiert. Es wird dabei angenommen, dass bei Einhaltung des durch Gesetze vorgeschriebenen Grenzwerts die aufgenommene Dosis hinnehmbar sei, bei Überschreitung des Grenzwerts jedoch gefährlich.
Eine Überschreitung des Grenzwerts bedeutet, dass diese - bei fortdauernder Exposition - für den Einzelnen mit einem radiologischen Risiko verknüpft ist, das unter normalen Umständen nicht mehr akzeptiert werden kann. Unterhalb der Dosisgrenzwerte geht der Strahlenschutz von der Hypothese der Existenz eines geringen radiologischen Risikos aus. Gemäß ALARA-Prinzip ist es deshalb nicht ausreichend, einfach den Dosisgrenzwert einzuhalten, sondern es müssen alle vernünftigen und sinnvollen Maßnahmen ergriffen werden, um die Strahlenexposition auch unterhalb des gesetzlichen Grenzwerts so niedrig wie möglich zu halten. In der Praxis liegen deswegen die tatsächlichen Jahresdosen beruflich strahlenexponierter Personen weit unter den vorgeschriebenen Grenzwerten.
Gesetzliche Regelungen zum Schutz vor ionisierender Strahlung und radioaktiven Stoffen
Die Maßnahmen zum Schutz vor der schädigenden Wirkung der ionisierenden Strahlung sind in speziellen Gesetzen und Verordnungen geregelt. Die wissenschaftliche Grundlage dafür wird von der United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) einer Unterorganisation der UNO zusammengestellt. Auf dieser Grundlage entwickelt die internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) Empfehlungen für den Strahlenschutz. Die Strahlenschutzgesetzgebung wird in Europa im Rahmen des EURATOM-Vertrages einheitlich und verbindlich festgelegt. Diese Richtlinien müssen von allen Mitgliedstaaten als Mindestvorschriften umgesetzt werden.
Die wichtigsten gesetzlichen Regelungen für den Strahlenschutz in Deutschland sind:
Das Strahlenschutzgesetz (StrlSchG): 2013 wurde eine neue europäische Basisstrahlenschutz-Richtlinie 2013/59/EURATOM erlassen. Diese wurde mit dem im Juni 2017 erlassenen Strahlenschutzgesetz umgesetzt. Es bildet damit die Grundlage des deutschen Strahlenschutzrechtes.
Das Atomgesetz (AtG): Es ist das übergeordnete Gesetzeswerk, das die Nutzung der Kernenergie zu friedlichen Zwecken regelt. Es enthält die wesentlichen Vorschriften, die zur Gewährleistung der Sicherheit bei der Nutzung der Kernenergie einzuhalten sind und legt die internationalen Verpflichtungen der Bundesrepublik auf dem Gebiet der Kernenergie fest.
Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV): Ab 2019 basiert die Strahlenschutzverordnung auf dem Strahlenschutzgesetz und legt nähere Regelungen des Strahlenschutzes auf allen hierfür relevanten Gebieten fest mit dem Ziel, sowohl Personen beim beruflichen Umgang mit radioaktiven Stoffen und ionisierender Strahlung als auch die Bevölkerung vor der schädigenden Wirkung der Strahlung zu schützen. Dazu wird das Konzept der Rechtfertigung und Optimierung jeder Strahlenanwendung in ein System von Regeln umgesetzt und das Schutzziel in Form von Dosisgrenzwerten kontrollierbar festgelegt. Die Prinzipien des Strahlenschutzes bei der medizinischen Strahlenanwendung werden ebenfalls geregelt.
Auf den Internetseiten des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) sind alle für den Strahlenschutz relevanten Gesetzte und Verordnungen einsehbar.
Wann ist das Strahlenschutzrecht anzuwenden?
Da ionisierende Strahlung und radioaktive Stoffe ubiquitär sind, muss für den Fall der Verwendung von ionisierender Strahlung oder radioaktiver Stoffe vorher geprüft werden, ob die Kriterien, die das Strahlenschutzrecht vorgibt, eingehalten sind. Werden die Kriterien nicht erfüllt, ist eine Genehmigung notwendig.
Die Kriterien für genehmigungsfreie Tätigkeiten sind in der Anlage 3 der StrlSchV aufgeführt.
Die Menge eines radioaktiven Stoffs, der ohne Genehmigung verwendet werden darf, ist für jedes Radionuklid als Freigrenze (Aktivität oder spezifische Aktivität) in der Anlage 4 der StrlSchV aufgeführt.
| Element | Isotop |
Freigrenze [Bq] |
Freigrenze Bq/g] |
Anwendung (Beispiel) |
|---|---|---|---|---|
| Kobalt | Co-60 | 1E+5 | 1E+3 | Prüfstrahler |
| Americium | Am-241 | 1E+1 | 1E-1 | Prüfstrahler |
| Wasserstoff | H-3 | 1E+9 | 1E+2 | Markierung |
Bevor Beschäftigte in fremden Anlagen oder Einrichtungen tätig werden dürfen, die eine Umgangsgenehmigung haben, ist zu prüfen, ob der entsendende Betrieb dafür eine Genehmigung oder eine Anzeige bei der zuständigen Behörde benötigt (§§ 25 und 26 StrlSchG).
Auch bei der Beförderung (versenden, transportieren oder empfangen) radioaktiver Stoffe sind neben den Bestimmungen des Gefahrguttransportrechtes (ADR/RID) wie die Gefahrgutverordnung Straße, Eisenbahn und Binnengewässer [GGVSEB 19] ggf. auch die Bestimmungen des Strahlenschutzrechtes (§§ 27 bis 30 StrlSchG) zu beachten.
Bei dem Umgang mit radioaktiven Soffen kann es notwendig sein, dass dieses mit der lokal zuständigen Feuerwehr abgestimmt werden muss. Näheres dazu ist in der jeweiligen Umgangsgenehmigung der zuständigen Behörde festgelegt.
Zum Schutz vor Radon an Arbeitsplätzen in Innenräumen müssen ggf. Messungen der Radonkonzentration durchgeführt werden (§ 127 StrlSchG). In Radon Vorsorgegebieten, die in Geoportal des BfS in Internet eingesehen werden können, muss der Arbeitgeber entsprechende Messungen durchführen lassen.
Strahlenschutzverantwortliche
Bei allen Tätigkeiten nach Strahlenschutzrecht muss es immer einen Strahlenschutzverantwortlichen geben. Auch bei juristischen Personen muss dafür immer eine zur Vertretung berechtigte natürliche Person eingesetzt sein.
Die Aufgaben und Pflichten des Strahlenschutzverantwortlichen sind umfangreich und komplex und sind sowohl im StrlSchG wie auch in der StrlSchV beschrieben.
Ein Strahlenschutzverantwortlicher muss, wenn er nicht selbst im Strahlenschutz fachkundig ist, fachkundige Strahlenschutzbeauftragte bestellen. Durch die Delegation wird aber die Verantwortung des Strahlenschutzverantwortlichen nicht eingeschränkt. Dem Strahlenschutzverantwortlichen können aber nach einer umfänglich durchgeführten Bestellung von Strahlenschutzbeauftragten nur noch die Organisations- und Aufsichtspflichten obliegen.
In großen Betrieben oder Institutionen mit vielen Strahlenschutzbeauftragten kann es sinnvoll sein, Strahlenschutzbevollmächtigte zu bestellen, die die Organisation in Teilbereiche koordinieren.
Strahlenschutzbeauftragter
Strahlenschutzbeauftragte nehmen im betrieblichen Strahlenschutz eine zentrale Funktion ein. Sie werden vom Strahlenschutzverantwortlichen schriftlich mit Angabe ihres innerbetrieblichen Entscheidungsbereichs bestellt, um den Umgang mit radioaktiven Stoffen und ionisierender Strahlung zu beaufsichtigen und zu leiten. Die Rechte, Aufgaben und Pflichten müssen dabei detailliert beschrieben werden. Benennung und Abberufung sind durch den Strahlenschutzverantwortlichen der zuständigen Behörde mitzuteilen.
Der Strahlenschutzbeauftrage darf bei der Ausübung seiner Tätigkeit (im innerbetrieblichen Entscheidungsbereich) nicht behindert werden und keine Nachteile aufgrund seiner Tätigkeit erfahren.
Strahlenschutzbeauftragte müssen zwingend eine für die jeweilige Tätigkeit ausreichende und aktuelle Fachkunde im Strahlenschutz gemäß StrlSchV haben. Das Vorliegen der Fachkunde muss von einer zuständigen Behörde bescheinigt sein.
Im Gegensatz zu der Fachkraft für Arbeitsschutz oder anderen betrieblichen Beauftragten hat der Strahlenschutzbeauftragte nicht nur eine Beratungsfunktion gegenüber dem Unternehmer, sondern in seinem innerbetrieblichen Entscheidungsbereich auch Weisungsbefugnis und kann z. B., wenn er es aus Gründen des Strahlenschutzes für notwendig ansieht, die Fortführung von Arbeiten untersagen.
Die zuständige Behörde kann die Bestellung eines Strahlenschutzbeauftragten kontrollieren.
Der Strahlenschutzbeauftragte ist gehalten, konstruktiv mit den Fachkräften für Arbeitssicherheit, Personalvertretungen und ermächtigten Ärztinnen/Ärzten zusammenzuarbeiten.
Zusammenarbeit Arbeitsschutz - Strahlenschutz
Der Strahlenschutzverantwortliche und der Strahlenschutzbeauftragte haben bei der Wahrnehmung/Erfüllung ihrer Aufgaben mit dem Betriebsrat/Personalrat und den Fachkräften für Arbeitsschutz zusammenzuarbeiten und sie über wichtige Angelegenheiten des Strahlenschutzes zu unterrichten. Der Strahlenschutzbeauftragte hat den Betriebsrat/Personalrat auf dessen Verlangen in Angelegenheiten des Strahlenschutzes zu beraten.
Zuständige Behörde
Die für die Genehmigung des Umgangs mit ionisierender Strahlung zuständigen Behörden sind in der Regel Landesbehörden, die das Strahlenschutzrecht im Auftrage des Bundes ausführen. Welche das im jeweiligen Bundesland ist, ist von Land zu Land sehr unterschiedlich und ist für jeden Umgangsort gesondert zu ermitteln.
Strahlenschutzanweisung
Der Strahlenschutzverantwortliche ist gesetzlich dazu verpflichtet, eine Strahlenschutzanweisung zu erlassen. Diese ist ein Dokument, das eine zusammengefasste, detaillierte Darstellung des Strahlenschutzes in dem jeweiligen Betrieb darstellt. Darin müssen die Verhaltensanweisungen und Arbeitsabläufe beschrieben sein. Für verschiedene Tätigkeiten gibt es im Internet Musterstrahlenschutzanweisungen (z. B. auf den Seiten des Fachverbands für Strahlenschutz).
Eine Strahlenschutzanweisung kann Bestandteil sonstiger erforderlicher Betriebsanweisungen sein. Aufgrund der detaillierten gesetzlichen Vorgaben für die Strahlenschutzanweisung wird dieses aber als wenig empfehlenswert angesehen.
Fachkunde im Strahlenschutz
Im Strahlenschutzrecht besitzt die Fachkunde im Strahlenschutz einen hohen Stellenwert. Für eine Reihe von herausgehobenen Tätigkeiten wie die der Strahlenschutzbeauftragten und der ermächtigten Ärztinnen/Ärzte schreibt das Strahlenschutzrecht sehr detailliert Anforderungen für diese Fachkunde vor.
Je nach Fachkunde sind unterschiedliche abgeschlossene Ausbildungen, eine vorgeschriebene Zeit des praktischen Sachkundeerwerbs unter fachlicher Anleitung und die erfolgreiche Teilnahme an einem anerkannten Strahlenschutzkurs vorgeschrieben. Die jeweiligen Anforderungen sind in zwei Richtlinien über die im Strahlenschutz erforderlichen Fachkunden (Technik oder Medizin) im Detail beschrieben.
Die Fachkunde wird von der nach Landesrecht zuständigen Stelle geprüft und bescheinigt und sie gilt bundesweit.
Die Fachkunde muss regelmäßig, spätestens alle fünf Jahre aktualisiert werden.
Normen
Der Stand der Technik im Strahlenschutz ist in mehreren hundert nationalen und internationalen Normen (die in die deutsche Normung übernommen worden sind) beschrieben. Zum Strahlenschutz sind zahlreiche DIN-Normen veröffentlicht worden, die den medizinischen Bereich, den „konventionellen“ industriellen Bereich, die Forschung und Lehre sowie die Kerntechnik abdecken. Das vollständige Angebot ist im Internet unter www.din.de einsehbar (Eine Übersicht ist u. a. auch im Strahlenschutz-Lexikon des Fachverbandes für Strahlenschutz zu finden). Einige Normen wurden von der internationalen Organisation für Normung wie der ISO oder vom Europäischen Komitee für Normung und von der internationalen elektrotechnischen Kommission übernommen als DIN-ISO-Norm, DIN-EN-Norm bzw. DIN-ICE-Norm herausgegeben.
Einige Beispiele:
- DIN 6814: Begriffe der radiologischen Technik
- DIN 6812: Medizinische Röntgenanlagen bis 300 kV, baulicher Strahlenschutz
- DIN 25400: Zeichen für ionisierende Strahlung
- DIN 25462: In-situ-Gammaspektrometrie zur nuklidspezifischen Umweltkontaminationsmessung
- DIN 44427: Prüfstrahler mit Aufbewahrungsbehälter
- DIN 51003: Totalreflexions-Röntgenfluoreszenz-Analyse (TXRF)
- DIN EN 12679: Zerstörungsfreie Prüfung - Bestimmung der Strahlergrößen von industriell genutzten Radio-Nukliden - Durchstrahlungsverfahren
- DIN IEC 62302: Umwelt- und Strahlenschutz-Messgeräte - Einrichtungen zur kontinuierlichen Überwachung radioaktiver Edelgase am Arbeitsplatz, in Ableitungen und der Umwelt
- DIN ISO 9271: Dekontamination von radioaktiv kontaminierten Oberflächen- Prüfung von Dekontaminationswaschmitteln für Textilien
Ob es zu einer konkreten technischen Anwendung und einem Verfahren eine Norm gibt, kann auf den Internetseiten recherchiert werden.