In Deutschland unterliegen Personen, die in ihrem Arbeitsumfeld ionisierender Strahlung ausgesetzt sind, in der Regel der beruflichen Strahlenschutzüberwachung. Dies betrifft vor allem Beschäftigte im Bereich der Medizin, der Kerntechnik, der allgemeinen Industrie, der Forschung und Lehre sowie Beschäftigte, die einer erhöhten Exposition durch natürliche Strahlungsquellen (z. B. Radon oder kosmische Strahlung) ausgesetzt sind. Im Rahmen der Strahlenschutzüberwachung werden Daten zur beruflichen Exposition erhoben und im Strahlenschutzregister (SSR) des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) zentral erfasst und personenbezogen zusammengeführt. Im Jahr 2020 wurden in Deutschland ca. 420.000 Personen strahlenschutzüberwacht. Das SSR des BfS ist das größte zentrale Register für Daten zur beruflichen Strahlenexposition in Europa in Bezug auf die Anzahl an jährlich überwachten Personen. Seit Beginn der Erfassung der beruflichen Exposition durch das SSR im Jahr 1997 ist die Anzahl der strahlenschutzüberwachten Personen bis zum Jahr 2020 kontinuierlich, insgesamt um rund 28 % gestiegen
In Deutschland unterliegen Personen, die in ihrem Arbeitsumfeld ionisierender Strahlung ausgesetzt sind, in der Regel der beruflichen Strahlenschutzüberwachung. Dies betrifft vor allem Beschäftigte im Bereich der Medizin, der Kerntechnik, der allgemeinen Industrie, der Forschung und Lehre sowie Beschäftigte, die einer erhöhten Exposition durch natürliche Strahlungsquellen (z. B. Radon oder kosmische Strahlung) ausgesetzt sind. Auf der Grundlage strahlenschutzrechtlicher Regelungen werden in Deutschland im Rahmen der Strahlenschutzüberwachung Daten zur beruflichen Exposition erhoben, im Strahlenschutzregister (SSR) des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) zentral erfasst und dabei personenbezogen zusammengeführt. Im Jahr 2021 wurden in Deutschland ca. 418.000 Personen strahlenschutzüberwacht.
Für Personal deutscher Luftfahrtbetriebe ist die effektive Dosis durch kosmische Strahlung während des Fluges zu bestimmen. Dies erfolgt durch Rechenprogramme unter Angabe der Flugroute, der Flughöhe und der Flugzeit sowie des Flugdatums. Ein wesentlicher Parameter für die Programme ist dabei die Aktivität der Sonne. Im Vorhaben „Untersuchungen der Ortsdosisleistung in Flugzeugen unter Berücksichtigung des Sonnenzyklus, der Lageveränderung der magnetischen Pole und der Auswirkung von solaren Ereignissen zur Qualitätssicherung der Dosisermittlung für das fliegende Personal (3608S10003)“ wurde überprüft, ob die in Deutschland zugelassenen Programme im aktuellen Sonnenzyklus auf den üblichen Flugrouten und Flughöhen die effektive Dosis im Rahmen der erlaubten Abweichungen korrekt berechnen. Dazu wurden drei Dosimetriesysteme in Airbus-Flugzeugen vom Typ A340 der Deutschen Lufthansa AG eingebaut und die Dosis zwischen 9 km und 12,5 km Höhe insgesamt während 18 000 Stunden gemessen. Zusätzlich sollte der Einfluss von sog. Solar Flares auf die Höhenstrahlung untersucht werden, allerdings konnte während des Vorhabens kein dosisrelevantes Ereignis registriert werden. //ABSTRACT// For staff employed by German aircraft companies the effective dose due to cosmic radiation during the flight has to be determined. This is carried out by computer programs with input of air route, flight level, duration and date. A significant parameter for calculating is the solar activity. The project “Verification of dose rate in aircraft taking into account the solar cycle, the dislocation of magnetic poles and solar particle events in order to quality control for radiation dose calculation of air crews (3608S10003)“ checked whether the accredited programs calculate the dose within the regulated range. For that purpose three systems for dose measurements were assembled within planes of type Airbus A340 used by the Deutsche Lufthansa AG. The dose during 18 000 hours is measured at flight levels between 9 km and 12.5 km. Additionally the influence of solar flares should be determined, but during the operational hours of the project no significant dose relevant solar flare was registered.
Das Projekt "Die globale Verteilung von 14 CO als Indikator fuer OH-Radikale" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Institut für Chemie durchgeführt. Natuerliches 14 CO wird in der Atmosphaere hauptsaechlich durch kosmische Strahlung gebildet. Es wird dann fast ausschliesslich durch Reaktion mit OH-Radikalen zu 14 CO2 oxidiert. Die Produktionsrate ist sehr gut bekannt; Messungen der 14 CO-Verteilung lassen daher direkte Schluesse auf die entsprechende OH Verteilung zu. Zur Messung wird zunaechst das Kohlenmonoxid aus ca. 100 Kubikmeter Luft chemisch abgetrennt. Anschliessend wird der 14 C Gehalt in einer speziellen 'low level'-Zaehlapparatur mit geringem Volumen bestimmt. Bisher wurden Messungen in der Nordhemisphaere am Boden durchgefuehrt (Vols et al., 1979, 1980, 1981). Ergaenzende Messungen in der hoeheren Atmosphaere sowie der Suedhemisphaere zur besseren Absicherung der ermittelten OH-Verteilung sind in Vorbereitung.
Das Projekt "Entwicklung und Anwendung des C-14-Verfahrens fuer die Validierung der OH-Verteilung unter Einbeziehung einer stabilen Studie zum CO-Haushalt Europas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Knowledge about distribution and seasonality of the pivotal atmospheric oxidant hydroxyl (OH) is essential to understand tropospheric chemistry, the distribution of reactive trace gases and their rates of removal from the atmosphere. A new and promising methodology for determining OH distribution is emerging. This new method is based on the detection of 14CO in the atmosphere. 14CO is a direct consequence of the interaction of cosmic radiation with the earth s atmosphere. Most neutrons produced eventually lead to 14CO via the nuclear reaction 14N(n,p) 14C. The freshly formed 14C is very rapidly oxidized to 14CO. It is the subsequent step of 14CO+OH = 14CO2+H which allows the assessment of OH, because 14CO production is known and resulting 14CO levels can be measured. Thanks to the recent advances in accelerator mass spectrometry (AMS) the extremely rare 14CO can be detected accurately. It is intended to determine 14CO bimonthly at 5 continental locations for 2 1/2 years starting at the upcoming solar minimum of solar cycle number 22. One additional very important site will be the GAW station of Izasa, Canary Islands (Spain), being more representative for the remote atmosphere, and lower latitudes. Two experiments are to be integral part of this project. One utilizes an elegant very recent development for direct measurement of the actual in situ production of 14CO by cosmic radiation. In this way the source and its modulation are better defined. The other experiment is the development of a time integrating alternative measurement technique. The project will give considerable details about CO in Europe, because next to concentration measurements, the 13C and 18O stable isotopic composition will be known as well. Analysis of these data will allow in a unique, and hitherto for Europe new way to constrain source estimates based on the isotopic partitioning. A major effort also will be directed in 3D modelling for studying the actual success of models to reproduce the various aspects of the new 14CO data. Presently, models have performed poorly in explaining 14CO data, which is due to some fundamental new challenging aspects of 14CO as compared to the usual test species, mainly methylchloroform (CH3CC13). Models transport properties as well as their OH distribution will be evaluated and improved, ultimately leading to a better understanding of the rate of removal of pollutants, with emphasis on Europe.
Das Projekt "Exobiologie im Erdorbit - Untersuchungen an Bakterien und DVA in den Experimenten 'Spoers in artifical meteorites' und 'Triple-Lux 'für ISS und 'MARSTOX' für Biopan-5. Kurz: SPORES" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Universitätsklinikum, Institut für Flugmedizin, Abteilung für Zell- und Molekularbiologie durchgeführt. Endziel ist die Fortsetzung der Teilprojekte SPORES, TRIPLE-LUX und MARSTOX, mit Missionsvorbereitung, -durchführung und Auswertung der anstehenden Flugexperimente SPORES und MARSTOX und Test der Flug-Hardware und Mission für TRIPLE-LUX. Ziele der Experimente sind die Bestimmung der Grenzen für Leben in extremen Umwelten und des möglichen natürlichen Schutzes vor Strahlungen, der biologisch/medizinischen Wirksamkeit der Weltraumstrahlung und deren enzymatischen Reparaturen, der zellulären Ursachen möglicher Wechselwirkungen von Mikrogravitation und Weltraumstrahlung und des Raumschiffmilieus mit hochspezifische Biosensoren. Der Arbeitsplan ist in den beigefügten Unterlagen aufgeführt. Für SPORES sind neben der für alle Experimente geltenden Vorbereitung und Durchführung der Flug- und Bodenkontrollexperimente sowie Auswertung der Proben und Ergebnisse, auch die Teilnahme an dem mit ESA geplanten EVT 4 sowie einem EST vorgesehen. Für TRIPLE-LUX stehen die Kompabilitätstest der Flug-Hardware im Vordergrund, bis hin zur Mission. Ergebnisse sind von wissenschaftlicher Bedeutung für das ROSE Konsortium, Astrabiologie, Planetary Protection und Gesundheit von Astronauten.
Das Projekt "Biostack-Wirkung einzelner Teilchen der kosmischen Strahlung auf biologische Systeme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Reine und Angewandte Kernphysik durchgeführt. Im Biostack (Principle Investigator: H. Bueckler) wird die Wirkung einzelner schwerer Ionen auf biologische Systeme mit Plastik-Detektoren (in Kiel) und Emulsionen (in Strassburg) untersucht; die Technologie der Plastik-Detektoren eignet sich zur Dosimetrie fuer schwere Ionen.
Das Projekt "CLOUD-09 - Aufbau einer neuen Aerosol- und Wolkenkammer am CERN zur Erforschung des Einflusses von galaktischer kosmischer Strahlung auf das Klima - Teilvorhaben IfT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. durchgeführt. Zielsetzung für das CLOUD-Projekt am CERN ist ein fundiertes und quantitatives Verständnis des möglichen Zusammenhangs zwischen der galaktischen kosmischen Strahlung und dem Erdklima. Das CLOUD-Konsortium untersucht den Einfluss von galaktischer kosmischer Strahlung auf Ionen, Aerosolpartikel, Wolkenkondensationskeime und Wolken um die Rolle eines möglichen indirekten solaren Beitrags zum Klimawandel zu bestimmen. Diese Untersuchungen tragen dazu bei, die Unsicherheiten in heutigen Klimamodellen zu reduzieren und eine bessere Quantifizierung der natürlichen und anthropogenen Klimaeinflüsse zu gewinnen. Hierfür werden Experimente an einer neuen Aerosol- und Wolkenkammer durchgeführt, die in einem aufgeweiteten Pion-Myon-Teilchenstrahl aufgestellt wird. So können unter hochreinen Laborbedingungen die Einflüsse der ionisierenden Strahlung auf Aerosolnukleation, -wachstum und Wolkenbildung untersucht werden. a) Aufbau der CLOUD-09 Aerosol- und Wolkenkammer am CERN mit hochpräziser Temperatursteuerung und Isolierung für den Betrieb im Temperaturbereich von -90 bis +100 C sowie Beschaffung von Analyseinstrumenten für die apparative Ausstattung. b) Durchführung von zwei Messkampagnen an der CLOUD-09 Kammer zur Untersuchung von ionen-induzierter Nukleation unter atmosphärisch relevanten Bedingungen. c) Begleitende Modellierung der Aerosolprozesse in der CLOUD-09-Kammer.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Eisbildung und Wolkenmikrophysik bei CERN-CLOUD-Kampagnen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Atmosphärische Aerosolforschung durchgeführt. Ziel des CLOUD-Experiments am CERN ist die Untersuchung der Bildung und des initialen Wachstums von Partikeln (Aerosolen) in der Atmosphäre, um ein verbessertes Verständnis des Strahlungsantriebs durch Aerosole zu erreichen. Das Teilprojekt beteiligt sich mit Messungen zur Wolkenmikrophysik an der CLOUD Kammer. Diese beinhalten Messungen des Wasserdampfpartialdrucks sowie der eisbildenden Aerosolpartikel. Der Wasserdampfpartialdruck wird mit einem vom KIT eigens für die CERN-CLOUD-Kammer entwickelten in situ TDL (Tuneable Diode Laser) Spektrometer gemessen. Neu hinzu kommt ein mobiles Gerät namens INKA (Ice Nucleating Particle Counter of the Karlsruhe Institute of Technology) zur Messung eisbildender Aerosolpartikel (INPs = Ice Nucleating Particles) bei kontrollierten Temperaturen und Eisübersättigungen. Im Rahmen des Projekts wird INKA auch mit den INP-Geräten FINCH und SPIN der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt und des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig verglichen. Derartige Vergleichsmessungen sind eine wichtige Grundlage für die Weiterentwicklung und Anwendung dieser neuen Messgeräte in der Atmosphären-, Wolken- und Klimaforschung. Die Ergebnisse tragen dazu bei, Wettervorhersagen und Klimaprognosen weiter zu verbessen.
Radioaktive Stoffe treten in uns selbst und in unserer Umgebung alltäglich auf, wobei die in unserer Umwelt vorhandenen radioaktiven Stoffe sowohl natürlichen als auch künstlichen Ursprung haben. Natürliche Radioaktivität ist allgegenwärtig und unvermeidbar. Zu ihr tragen ohne menschliches Zutun kosmische Strahlung und terrestrische Strahlung bei. Radioaktive Stoffe dringen aus der Erde und werden in der Atmosphäre von der Sonnenstrahlung gebildet. Sie sind in der Luft, die wir atmen, und sogar unser Körper enthält radioaktive Stoffe. Die gesamte Entwicklung des Lebens einschließlich der menschlichen Evolution erfolgte unter Einwirkung der natürlichen Strahlung. Einige radioaktive Elemente in der Erdkruste, unter anderen Kalium, sind seit der Erdentstehung vorhanden und weit verbreitet. So ist Kalium z.B. für Menschen und Tiere lebensnotwendig. Es gelangt über die Nahrungsaufnahme von Kartoffeln, Nüssen oder Bananen in den menschlichen Organismus. Dort sorgt es unter anderem für einen regelmäßigen Herzschlag. Ferner benötigen auch Pflanzen Kalium für ihre Entwicklung. Die natürliche Radioaktivität kann je nach geologischen Gegebenheiten stark schwanken. Ein Einfluss der örtlichen Unterschiede auf den Gesundheitszustand der Bevölkerung konnte bisher nicht nachgewiesen werden. Zur Belastung durch natürliche Radioaktivität, die ohnehin in der Umwelt vorhanden ist, kommt die künstliche, die vom Menschen verursachte Strahlenbelastung hinzu. Radioaktive Stoffe sind in erheblicher Menge bei den über 600 oberirdischen Tests von Kernwaffen in den Jahren zwischen 1945 und 1980 freigesetzt und verbreitet worden (Fallout). Abhängig von Umfang und Form der Freisetzung haben sich die radioaktiven Spaltprodukte der Kernexplosionen verteilt und sind selbst in sonst vom Menschen noch weitgehend unbeeinflussten Gebieten deutlich nachweisbar. Weitere Mengen radioaktiver Stoffe wurden weltweit durch schwere Unfälle in kerntechnischen Einrichtungen verbreitet. Der vor 2011 bekannteste fand 1986 im Kernkraftwerk Tschernobyl in der Ukraine statt. Wie die Schwere eines Störfalles oder Unfalles bestimmt wird, erfahren Sie auf der Internetseite des Bundesamtes für Strahlenschutz . Ebenso wie jede Industrieanlage, jedes Kraftfahrzeug, Flugzeug etc. gibt ein Kernkraftwerk, selbst im Normalbetrieb Schadstoffe, hier radioaktive Substanzen, an die Umgebung ab. Zu fragen ist daher, in welchem Maße diese in den gemessenen Mengen für den Menschen und die Natur gefährlich bzw. schädlich sind. Um dies zu ermitteln, betrachtet man die von einer bestimmten Substanz ausgehende stofftypische Gefährdung (Toxizität), die vorliegende Konzentration und die Aufenthaltsdauer des betroffenen Organismus am Einwirkungsort. Wie gefährlich die einzelnen radioaktiven Stoffe sind, hat man durch Tests und Experimente – überwiegend an Tieren – bestimmt. Die auf diese Weise erzielten Ergebnisse werden mittels Modellen und unter Anwendung von Sicherheitsfaktoren auf den Menschen extrapoliert und ermöglichen eine Aussage, welche Dosis einer Substanz ohne erkennbare schädliche Wirkung bleibt. Mit diesen Erkenntnissen wäre es möglich zu bestimmen, auf welchen Wert die Emissionen für eine bestimmte Komponente begrenzt werden müssen, damit der Schutz des Menschen vor unmittelbaren Schäden gewährleistet ist. Radioaktive Strahlung kann aber Schädigungen hervorrufen, die nicht unmittelbar erkannt werden können: Folgen wie z.B. eine Krebserkrankung treten eventuell erst lange Zeit nach der Bestrahlung und nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auf. Bei der Festlegung von Grenzwerten für die Abgabe radioaktiver Stoffe an die Umwelt hat man sich deswegen daran orientiert, wie hoch die Schwankungen der natürlichen Umweltradioaktivität sind. Da diese Schwankungen keinen nachweisbaren Einfluss auf den Gesundheitszustand der Bevölkerung haben, darf vermutet werden, dass Abgaben mit noch geringerer Wirkung ebenfalls keine nachweisbaren Schädigungen verursachen. Die rechts stehende Abbildung soll der Veranschaulichung dienen. Die Flächen zeigen die Belastung durch die Abgabe radioaktiver Stoffe in die Umwelt der Neutronenquelle BER II in Berlin-Wannsee im Vergleich zur theoretischen Belastung bei Ausschöpfung der genehmigten Abgabewerte oder des rechtlich höchstens zulässigen Genehmigungswertes und zur Belastung aus natürlichen Quellen. Die aus medizinischen und Forschungsanwendungen stammenden oder bei dem bestimmungsgemäßen Betrieb von Kernanlagen in die Umwelt abgegebenen Mengen radioaktiver Stoffe liegen deutlich unterhalb der festgelegten Grenzwerte und sind entsprechend zu vernachlässigen. 0,01 mSv entspricht der Belastung durch eine Röntgenaufnahme des Brustkorbs oder einen Transatlantikflug.