DE4341523A1 - Measurement of individual internal radiation exposure resulting from radon and its progeny inhalation - Google Patents

Measurement of individual internal radiation exposure resulting from radon and its progeny inhalation

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DE4341523A1 DE19934341523 DE4341523A DE4341523A1 DE 4341523 A1 DE4341523 A1 DE 4341523A1 DE 19934341523 DE19934341523 DE 19934341523 DE 4341523 A DE4341523 A DE 4341523A DE 4341523 A1 DE4341523 A1 DE 4341523A1
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Manfred Dipl Ing Riedel
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DFA FERTIGUNGS und ANLAGENBAU
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/169—Exploration, location of contaminated surface areas

Abstract

In the measurement of individual internal radiation exposure resulting from inhalation of radon and its (esp. short-lived) progeny by measuring the time-variable radon progeny concns. in the ambient respiration air of test subjects, the novelty comprises (a) simultaneously measuring the pulses of the test subjects; (b) delivering the measurements to a processing unit; (c) combining the measurements with a respiration air/pulse function factor, which is dependent on the individual ventilated respiration air/pulse functions of the test subjects and which is input into the processing unit before the start of measurement, and with the actual measured potential alpha energy concn. of the radon progeny; (d) determining the individual internal radiation exposure and the measurement time; and (e) cumulatively storing the results in a memory of the measuring unit. Also claimed is an appts. for carrying out the above process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der individuellen inneren Strahlenbelastung infolge Inhalation von Radon-Folgeprodukten und Radon, ins­ besondere dessen kurzlebigen Folgeprodukten, die neben der bekannten Messung der zeitlich veränderlichen Konzentrationen der Radon-Folgeprodukte in der umgebenden Atemluft des Probanden parallel und zeitgleich über eine Pulsmeßvorrichtung den Puls an einer geeigneten Körperstelle des Probanden mißt, beide Meßergebnisse miteinander ver­ knüpft und somit die individuelle innere Strahlenbelastung ermittelt.The invention relates to a method and a device for measuring the individual internal radiation exposure due to inhalation of radon secondary products and radon, ins special of its short-lived follow-up products, which in addition to the known measurement of time-varying concentrations of the radon by-products in the surrounding Breathing air of the test person turns the pulse on simultaneously and simultaneously via a pulse measuring device a suitable body part of the test person, ver both measurement results together ties and thus determines the individual internal radiation exposure.

Durch die Messung des Pulses wird näherungsweise die inhalierte Luftmenge, bedingt durch die Proportionalität des Pulses zur inhalierten Luftmenge, ermittelt.By measuring the pulse, the amount of air inhaled is approximately determined by the proportionality of the pulse to the amount of air inhaled.

Die innere Strahlenbelastung ist proportional der Konzentrationen der Radon-Folge­ produkte, der inhalierten Luftmenge und abhängig vom Zeitverlauf. Über die inhalierte Luft­ menge wird indirekt die körperliche Belastung des Probanden bei der Messung der inneren Strahlenbelastung berücksichtigt.The internal radiation exposure is proportional to the concentrations of the radon sequence products, the amount of air inhaled and depending on the passage of time. About the inhaled air quantity is indirectly the physical load of the test person when measuring the inner Radiation exposure taken into account.

Ein wesentlicher Beitrag zur natürlichen Strahlenbelastung ist auf den Einfluß von Radon und dessen Folgeprodukten zurückzuführen.An important contribution to natural radiation exposure is the influence of radon and its subsequent products.

Die Inhalation von Radon-Folgeprodukten und Radon, insbesondere dessen kurzlebigen Folgeprodukten, bildet als ein wesentlicher Teil der natürlichen Strahlenbelastung etwa die Hälfte der Gesamtstrahlenbelastung des Menschen.Inhalation of radon derived products and radon, especially its short-lived Follow-up products, forms as an essential part of the natural radiation exposure Half of total human radiation exposure.

Die Kenntnis der Konzentrationen von Radon und Radon-Folgeprodukten ist überall dort, wo sich Menschen aufhalten, wegen des möglichen Gesundheitsrisikos erforderlich.Knowing the concentrations of radon and radon derived products is everywhere people are staying because of the potential health risk.

In geschlossenen Räumen, vor allem aber in Bergwerken und unmittelbar nachfolgenden Ver­ arbeitungseinrichtungen, sind die Konzentrationen des Radons und dessen Folgeprodukte wesentlich höher und unterliegen starken örtlichen, tageszeitlichen und saisonalen Schwan­ kungen. Diese Strahlenbelastung birgt ein erhebliches Gesundheitsrisiko in sich und muß überwacht werden.In closed rooms, but especially in mines and immediately following ver work facilities, are the concentrations of radon and its by-products much higher and are subject to strong local, daytime and seasonal swans kungen. This radiation exposure poses a considerable health risk and must be monitored.

Übersteigen die Konzentrationen die natürlichen durchschnittlichen Werte deutlich, ist die Kenntnis der individuellen inneren Strahlenbelastung infolge Inhalation von Radon-Folge­ produkten und Radon, insbesondere dessen kurzlebigen Folgeprodukten, unabdingbar. If the concentrations clearly exceed the natural average values, the is Knowledge of the individual internal radiation exposure as a result of inhalation from the Radon sequence products and radon, especially its short-lived secondary products, are indispensable.  

Treten überdurchschnittliche Konzentrationen von Radon und dessen Folgeprodukten auf, kann die individuelle Strahlenbelastung der sich dort aufhaltenden Personen unzulässig hohe Werte annehmen.If there are above-average concentrations of radon and its derivatives, the individual radiation exposure of the people staying there may be impermissibly high Accept values.

Einen weiteren entscheidenden Einfluß auf die individuelle innere Strahlenbelastung infolge Inhalation von Radon-Folgeprodukten und Radon, insbesondere dessen kurzlebigen Folge­ produkten, hat indirekt die körperliche Belastung des Probanden. Diesen Einfluß berück­ sichtigen bekannte Meßgeräte zur Messung der Strahlenbelastung nicht.Another decisive influence on the individual internal radiation exposure as a result Inhalation of radon derived products and radon, especially its short-lived consequence products, indirectly has the physical stress of the test person. Consider this influence do not see known measuring devices for measuring radiation exposure.

Für die Messung der Strahlenbelastung sind im wesentlichen zwei sich unterscheidende Vor­ gehensweisen bekannt. Die eine Vorgehensweise ist die mehrfach wiederholte, z. B. arbeits­ täglich durchgeführte stationäre Messung der momentanen Konzentration von Radon und dessen kurzlebigen Folgeprodukten am Arbeitsplatz. Die Ermittlung der Strahlenbelastung für die Probanden erfolgt über diese momentanen Konzentrationen sowie das gerundete mittlere stündliche Atemvolumen für berufliche Tätigkeiten von 1,2 m³/h (UNSCEAR Ionizing radiation: Sources and biological effects, UN, New York, 1982) und die Arbeitszeit. Nicht berücksichtigt werden dabei die zeitliche Änderung der Konzentrationen, ein Wechsel des Arbeitsplatzes und die körperliche Belastung des Probanden. Diese Meßmethode ermöglicht nur eine grobe Abschätzung der Strahlenbelastung und selbst bei erheblich gesteigerten Auf­ wand zur Durchführung der Messung kann die Genauigkeit nicht grundsätzlich verbessert werden.There are two main differences in the measurement of radiation exposure known way. One approach is repeated several times, e.g. B. working Daily stationary measurement of the current concentration of radon and its short-lived secondary products at the workplace. The determination of the radiation exposure for The test subjects are given these current concentrations as well as the rounded mean Hourly breathing volume for professional activities of 1.2 m³ / h (UNSCEAR ionizing radiation: Sources and biological effects, UN, New York, 1982) and working hours. Not the changes in concentrations over time, a change in the Workplace and the physical stress of the test person. This method of measurement enables only a rough estimate of the radiation exposure and even with significantly increased exposure The accuracy of the measurement cannot be fundamentally improved become.

Die zweite Vorgehensweise ist die Verwendung von Personendosimetern. Durch den Einsatz von Personendosimeter werden zwar die zeitlichen und örtlichen Änderungen der Konzen­ trationen erfaßt, aber die körperliche Belastung des Probanden bleibt unberücksichtigt.The second approach is to use personal dosimeters. Because of the engagement Personal dosimeters are used to record the changes in time and location of the concessions trations recorded, but the physical stress of the subject is not taken into account.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, das bei der Messung der indivi­ duellen inneren Strahlenbelastung infolge Inhalation von Radon-Folgeprodukten und Radon, insbesondere dessen kurzlebigen Folgeprodukten, neben den Konzentrationen der Radon- Folgeprodukten auch Meßwerte über die körperliche Belastung des Probanden erfaßt, beide Meßergebnisse miteinander verknüpft und bewertbar macht und eine Vorrichtung, die mit geringen technischen Mitteln und Aufwand dieses Verfahren realisiert, zu entwickeln.The object of the present invention is to provide a method which is used in the measurement of the individual duel internal radiation exposure due to inhalation of radon by-products and radon, especially its short-lived secondary products, in addition to the concentrations of radon Follow-up products also recorded measurements of the physical load of the test subject, both Measurement results linked together and evaluable and a device with low technical means and effort realized this process to develop.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Verfahren zur Messung der individuellen inneren Strahlenbelastung infolge Inhalation von Radon-Folgeprodukten und Radon, insbesondere dessen kurzlebigen Folgeprodukten, durch Messung der zeitlich ver­ änderlichen Konzentrationen der Radon-Folgeprodukte in der umgebenden Atemluft des Probanden angewendet wird, daß parallel und zeitgleich zur Messung der Konzentrationen der Radon-Folgeprodukte in der umgebenden Atemluft des Probanden, den Puls an einer geeigneten Körperstelle des Probanden mißt, zu einer Verarbeitungseinheit weiterleitet, mit einem vor Beginn der Messung, abhängig von der individuellen ventilierten Atemluft-Puls- Funktion des Probanden, in die Verarbeitungseinheit eingegebenen Atemluft-Puls-Funktions­ faktor und der aktuellen, gemessenen potentiellen α-Energiekonzentration der Radon-Folge­ produkte kombiniert, die individuelle innere Strahlenbelastung sowie die Meßzeit ermittelt und in einem Speicher des Meßgerätes kumulativ ablegt. Die Messung kann aus einer Reihe von Einzelmessungen, entsprechend einer Reihe von nicht zusammenhängenden Belastungs­ zeiten, bestehen.This object is achieved in that a method for measuring the individual internal radiation exposure due to inhalation of radon derived products and Radon, in particular its short-lived secondary products, by measuring the temporal ver changing concentrations of the radon by-products in the surrounding air Subjects are used in parallel and simultaneously with the measurement of concentrations  of the radon by-products in the subject's breathing air, the pulse on one suitable body part of the test person, passes on to a processing unit with one before the start of the measurement, depending on the individual ventilated breathing air pulse Function of the test person, breathing air pulse function entered into the processing unit factor and the current, measured potential α-energy concentration of the radon sequence products combined, the individual internal radiation exposure and the measurement time determined and stores them cumulatively in a memory of the measuring device. The measurement can be from a number of single measurements, corresponding to a series of unrelated loads times, exist.

Die Vorrichtung zur Messung dieser individuellen inneren Strahlenbelastung besteht aus einem bekannten Meßteil zur Messung der zeitlich veränderlichen Konzentrationen der Radon-Folgeprodukte in der umgebenden Atemluft des Probanden, und einen zweiten Meß­ teil, einer Pulsmeßvorrichtung, den der Proband an einer geeigneten Körperstelle trägt. Die gemessenen Daten werden drahtlos oder über Leitung an die Verarbeitungseinheit, die im Meßteil für die Messung der Konzentrationen der Radon-Folgeprodukte eingebaut ist, über­ tragen.The device for measuring this individual internal radiation exposure consists of a known measuring part for measuring the time-varying concentrations of Radon by-products in the subject's breathing air, and a second measurement part, a pulse measuring device, which the test subject wears at a suitable part of the body. The Measured data are transmitted wirelessly or via line to the processing unit, which in the Measuring part for the measurement of the concentrations of the radon by-products is installed over carry.

Durch die Proportionalität des Pulses zur inhalierten Luftmenge kann über die Messung des Pulses näherungsweise die Luftmenge bestimmt werden.Due to the proportionality of the pulse to the amount of air inhaled, the measurement of the Pulse approximately the amount of air can be determined.

Die innere Strahlenbelastung ist proportional der Konzentrationen der Radon-Folge­ produkte, der inhalierten Luftmenge, die wiederum dem Puls proportional ist und abhängig vom Zeitverlauf. Über die inhalierte Luftmenge wird indirekt die körperliche Belastung des Probanden bei der Messung der inneren Strahlenbelastung berücksichtigt.The internal radiation exposure is proportional to the concentrations of the radon sequence products, the amount of air inhaled, which in turn is proportional to the pulse and depends from the passage of time. The amount of air inhaled indirectly affects the physical strain on the Subjects considered when measuring internal radiation exposure.

Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht durch indirekte Messungen die individuelle Belastung der inneren Strahlenbelastung zu erfassen.The proposed solution enables individual loading through indirect measurements the internal radiation exposure.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben. Die Messung der Konzentrationen der kurzlebigen Radon-Folgeprodukte in der umgebenden Atemluft des Probanden wird mit einem Konzentrationsmeßteil in Taschenformat,der anstelle einer äußeren Brusttasche der Kleidung getragen wird vorgenommen. Im Ausfüh­ rungsbeispiel wird mit einer Pumpe eine konstante Luftmenge von 2 l/h aus der umgebenden Atemluft durch ein Aerosolfilter gepumpt, die Radon-Folgeprodukte auf dem Filter abge­ schieden und die α-Teilchen der Radon-Folgeprodukte mit einem Halbleiterdetektor gezählt. Über die bekannte Leistung der Pumpe und einem fixen Umrechnungskoeffizienten folgt daraus unmittelbar die potentielle α-Energiekonzentration.An embodiment of the invention is described in more detail below. Measuring the concentrations of short-lived radon by-products in the surrounding The subject's breathing air is carried out with a pocket-sized concentration measuring part Instead of an outer breast pocket the clothing is carried out. In execution Example with a pump is a constant air volume of 2 l / h from the surrounding Breathing air is pumped through an aerosol filter, the radon by-products are removed on the filter separated and counted the α-particles of the Radon derived products with a semiconductor detector. It follows the known power of the pump and a fixed conversion coefficient from this directly the potential α-energy concentration.

Parallel und zeitgleich zur Messung der Konzentration der Radon-Folgeprodukte wird in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Pulssensor, der autonom arbeitet, am Ohrläppchen der Puls des Probanden gemessen und über eine Leitung an die Verarbeitungseinheit des Konzentrationsmeßteiles übertragen. Ein Standardsignal mit dieser Pulsinformation wird einem Mikroprozessor zugeführt, dem vor Beginn der Messung über Schalter am Meßgerät die individuelle ventilierte Atemluft-Puls-Funktionsfaktor des Probanden eingegeben wurde, so daß mit dem anliegenden Wert für die aktuelle potentielle α-Energiekonzentration die individuelle innere Strahlenbelastung durch den Mikroprozessor ermittelt wird. Diese Messung wird zyklisch wiederholt und die Ergebnisse kumulativ in einem Ergebnisspeicher gemeinsam mit der Meßzeit abgespeichert.In parallel and simultaneously with the measurement of the concentration of the radon by-products is in this embodiment with a pulse sensor that works autonomously on the earlobe  the subject's pulse is measured and sent to the processing unit of the Transfer concentration measurement part. A standard signal with this pulse information is fed to a microprocessor, which before the start of the measurement via switches on the measuring device the subject's individually ventilated breathing air pulse function factor was entered, so that with the applied value for the current potential α-energy concentration individual internal radiation exposure is determined by the microprocessor. These Measurement is repeated cyclically and the results cumulatively in a result memory saved together with the measurement time.

Eine Standardschnittstelle ermöglicht die Übernahme der gespeicherten Daten durch einen Rechner während des Aufladens des Meßgeräteakkumulators.A standard interface enables the stored data to be taken over by a Computer while the meter accumulator is charging.

Claims (3)

1. Verfahren zur Messung der individuellen inneren Strahlenbelastung infolge Inhalation von Radon-Folgeprodukten und Radon, insbesondere dessen kurzlebigen Folgeprodukten, durch Messung der zeitlich veränderlichen Konzentrationen der Radon-Folgeprodukte in der umgebenden Atemluft des Probanden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß parallel und zeitgleich zur Messung der Konzentrationen der Radon- Folgeprodukte in der umgebenden Atemluft des Probanden, der Puls an einer geeigneten Körperstelle des Probanden gemessen, zu einer Verarbeitungseinheit weitergeleitet, mit einem vor Beginn der Messung, abhängig von der individuellen ventilierten Atemluft-Puls-Funktion des Probanden, in die Verarbeitungseinheit eingegebenen Atemluft-Puls-Funktionsfaktor und der aktuellen, gemessenen potentiellen α-Energiekonzentration der Radon-Folgeprodukte kombiniert, die individuelle innere Strahlenbelastung sowie die Meßzeit ermittelt und in einem Speicher des Meßgerätes kumulativ abgelegt werden.1. A method for measuring the individual internal radiation exposure as a result of inhalation of radon secondary products and radon, in particular its short-lived secondary products, by measuring the time-varying concentrations of the radon secondary products in the subject's breathing air, characterized in that parallel and at the same time as the measurement the concentrations of the radon secondary products in the surrounding breathing air of the test person, the pulse measured at a suitable body part of the test person, forwarded to a processing unit, with a before the start of the measurement, depending on the individual ventilated breath air pulse function of the test person, in the Processing unit entered breathing air pulse function factor and the current, measured potential α-energy concentration of the radon by-products combined, the individual internal radiation exposure and the measurement time determined and stored cumulatively in a memory of the measuring device. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung aus einer Reihe von Einzelmessungen, entsprechend einer Reihe von nicht zusammen­ hängenden Belastungszeiten, bestehen kann.2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement from a Series of individual measurements, corresponding to a series of not together hanging load times. 3. Vorrichtung zur Messung der individuellen inneren Strahlenbelastung infolge Inhalation von Radon-Folgeprodukten und Radon, insbesondere dessen kurzlebigen Folgeprodukten, bestehend aus einem Meßteil zur Messung der zeitlich veränder­ lichen Konzentrationen der Radon-Folgeprodukte in der umgebenden Atemluft des Probanden, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem zweiten Meßteil, einer Puls­ meßvorrichtung, den der Proband an einer geeigneten Körperstelle trägt, Daten drahtlos oder über Leitung an die Verarbeitungseinheit, die im Meßteil für die Messung der Konzentrationen der Radon-Folgeprodukte eingebaut ist, übertragen werden.3. Device for measuring the individual internal radiation exposure as a result Inhalation of radon derived products and radon, especially its short-lived Follow-up products, consisting of a measuring part for measuring the change over time concentrations of the radon by-products in the surrounding air Subjects, characterized in that with a second measuring part, a pulse Measuring device, which the subject wears at a suitable body location, data wirelessly or via line to the processing unit, which is in the measuring part for the Measurement of the concentrations of the radon derived products is transferred become.
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