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Im Folgenden werden die Berechnungsvorschrift und Dosisleistungskoeffizienten für die Abschätzung der Organdosis und der Ganzkörperdosis für das ungeborene Kind bei äußerer Exposition der schwangeren Person während der Schwangerschaft angegeben. Als Grundlage dienten die Berechnungsmethoden der ICRP-Publikation 144 [1], die Dosisleistungskoeffizienten für Erwachsene und Kinder bei äußerer Exposition angibt, ohne dabei die schwangere Person und ungeborene Kinder zu berücksichtigen. In Anlehnung an ICRP-Publikation 144 wurden am Helmholtz-Zentrum München Dosisleistungskoeffizienten für den Fall einer äußeren Exposition aus einem aktivitätshaltigen Luft-Halbraum (Submersion) ( Anhang 1) und aus einem aktivitätshaltigen Boden (Bodenstrahlung) ( Anhang 2) ermittelt [2]. Für den Fall der Submersion wurde eine 1000 m hohe Luft-Halbkugel mit gleichmäßig verteilter Aktivität, die als Quelle monoenergetischer Strahlung diente, angenommen. Im Falle der Bodenstrahlung wurde als monoenergetische Quelle eine planare Bodenebene in einer Tiefe von 3 mm angenommen. Mit einer Dichte von 1,6 x 10³ kg m^-3 entspricht dies einer Flächendichte von 0,5 g cm^-2. Die Flächendichte berechnet sich aus dem Produkt der Bodendichte und der Bodentiefe. Bei den Berechnungen ist eine Flächendichte von 0,5 g cm^-2 ein gängiger Wert, weil er die Oberflächenrauigkeit und die anfängliche Migration nach dem Niederschlag darstellt.

Sowohl für die Submersion als auch für die Bodenstrahlung wurden die Berechnungen ausschließlich für Photonen durchgeführt. In beiden Fällen wurden die Bremsstrahlungsphotonen, die durch die Sekundärelektronen entstehen, in die Rechnungen miteingeschlossen.

Die Strahlungsfelder wurden mithilfe der Monte-Carlo-Codes PHITS [3] für Bodenstrahlung und YURI [4] für Submersion aus der Luft simuliert. Für den Photonentransport und die Berechnungen der Dosis ungeborener Kinder wurde der Monte-Carlo-Code EGSnrc [5] und ein anthropomorphisches Voxel-Modell einer schwangeren Person in der 24. Schwangerschaftswoche [6] verwendet.

Die aufgelisteten Dosisleistungskoeffizienten berücksichtigen nur das angegebene Radionuklid und nicht seine Tochternuklide. Der Beitrag der Tochternuklide zur Organdosis muss gegebenenfalls separat bestimmt werden.

Berechnungsvorschrift

Liegt eine konstante Aktivitätskonzentration vor, so berechnet sich die Organdosis H_T im Organ T des ungeborenen Kindes wie folgt:

bzw.

Dabei sind:

AS	- die Aktivitätskonzentration des zu betrachtenden Nuklids in der Luft (in Bq m-3);
	- der Dosisleistungskoeffizient aus den Tabellen im Anhang 1;
AB	- die Aktivitätskonzentration des zu betrachtenden Nuklids im Boden (in Bq m-2);
	- der Dosisleistungskoeffizient aus den Tabellen im Anhang 2.
t	- die Dauer der Exposition

Für die Gesamtkörperdosis des ungeborenen Kindes H_GK gilt entsprechend:

bzw.

Im Falle einer radioaktiven Zerfallskette eines Nuklids bzw. eines Nuklidgemisches gilt:

und

wobei sich die Summe sowohl über alle Nuklide im Gemisch als auch über alle Nuklide in der radioaktiven Zerfallskette erstreckt.

Folgende Beispiele sollen die Berechnungsvorschrift verdeutlichen. Sie stellen keine realistischen Fälle dar, sondern sollen lediglich dazu dienen, die Vorgehensweise bei der Berechnung zu veranschaulichen.

Die Anhänge 1 und 2 enthalten Dosisleistungskoeffizienten für Expositionsfälle im Freien. Externe Dosen können in Innenräumen aufgrund der Abschirmung durch das Gebäude deutlich niedriger sein als im Freien. Dies kann durch die Verwendung eines Abschirmfaktors von 0,005-0,4 [7], der die strukturelle Abschirmung nach Gebäudetyp und einem angenommenen "Nutzungsfaktor" von 0,6 (d.h. etwa zwei Drittel der Zeit werden pro Tag in Innenräumen verbracht), der den Anteil der in einem Haus verbrachten Zeit darstellt [7], berücksichtigt werden. Diese Faktoren können je nach geografischer Lage, Beruf und Gewohnheiten der Bevölkerung erheblich variieren. Die folgenden Beispiele behandeln daher nur Fälle für die Expositionen im Freien.

Die Berechnung im Beispiel 2 bezieht sich auf die vorhandenen Dosiskoeffizienten für Bodenstrahlung in einer Erdbodentiefe von 0,3 cm ( Anhang 2