Voor stralingsbeschermingsdoeleinden kunnen verschillende soorten grootheden worden onderscheiden:
1. Fysische grootheden die een stralingsveld of de wisselwerking van straling met materie beschrijven (deze grootheden zijn gegeven in hoofdstuk 2.2).
2. Limiterende grootheden zijn gedefinieerd om nadelige gevolgen van blootstelling aan straling te voorkomen of te beperken. Deze grootheden (zie hoofdstuk 2.3) worden in de wet- en regelgeving gebruikt om normen te stellen, maar zijn niet direct meetbaar.
3. Operationele grootheden (zie hoofdstuk 2.4) zijn gedefinieerd voor blootstelling aan externe stralingsbronnen en worden gebruikt om de limiterende grootheden te schatten. De operationele grootheden zijn wel meetbaar.
4. Operationele grootheden voor radioactieve stoffen (zie hoofdstuk 2.5) die door de Nederlandse overheid zijn gedefinieerd voor blootstelling aan radioactieve stoffen en worden gebruikt om de maximaal hoeveelheden radioactieve stoffen te bepalen die mogen worden gebruikt voor handelingen of werkzaamheden.
Het aantal door een stralingsbron uitgezonden deeltjes of de bronsterkte en het aantal uitgezonden deeltjes per tijdseenheid zijn de meest fundamentele radiometrische grootheden.
De fluentie, Φ, is het quotiënt van dN en da, waarin dN het aantal deeltjes is dat een bol met doorsnede da binnendringt:
(2.1)
De eenheid van fluentie is m– 2.
De activiteit is geen radiometrische grootheid en wordt als volgt gedefinieerd
Zie ook de definitie door de ICRU (1998b) in een aparte categorie.
:De activiteit, A, van een hoeveelheid radionuclide in een bepaalde energietoestand op een gegeven tijdstip, is het quotiënt van dN en dt, waarin dN de verwachtingswaarde van het aantal spontane kernovergangen van die energietoestand gedurende de tijd dt voorstelt:
(2.2)
De eenheid van activiteit is s–1 met als speciale naam becquerel (Bq)
De activiteitsconcentratie (de massieke activiteit), is het quotiënt van A en m, waarbij A de activiteit is van een massa-element met massa m.
De oppervlaktebesmetting is het quotiënt van A en O, warbij A de activiteit is op of in een oppervlak O.
Dosimetrische grootheden, zoals de kerma en de geabsorbeerde dosis, zijn in essentie het product van radiometrische grootheden en wisselwerkingscoëfficienten.
De grootheid kerma is alleen gedefinieerd voor indirect ioniserende straling, zoals fotonen en neutronen.
De kerma, K, is het quotiënt van dEtr en dm waarbij dEtr de som van de overgedragen kinetische energie aan alle secundaire geladen deeltjes is, welke zijn vrijgemaakt door ongeladen stralingsdeeltjes in een materiaal met massa dm:
(2.3)
De eenheid van kerma is J kg–1 met als speciale naam gray (Gy).
De geabsorbeerde dosis, D, is het quotiënt van d en dm, waarbij d de gemiddelde energie-afgifte van ioniserende straling op materie is in een volume-element met massa dm:
(2.4)
De eenheid van geabsorbeerde dosis is J kg–1 met als speciale naam gray (Gy).
Voor geladen deeltjes is de grootheid lineïeke energie-overdracht ingevoerd. Bij het onbegrensde lineïeke energieverlies
International Commission on Radiological Protection, 1990 Recommendations of the ICRP. Publication 60, Annals of the ICRP 21. No. 1–3 (Pergamon Press, Oxford).
, L∞, geldt geen restrictie voor de grenswaarde van het energie verlies en wordt L∞ ook aangeduid als L, waarin dE de gemiddelde energie is die een deeltje met energie E bij het doorlopen van een afstand dl in een materiaal verliest als gevolg van botsingen met elektronen:
(2.5)
De eenheid van L∞ is J m–1 maar gewoonlijk wordt L∞ uitgedrukt in keV µm–1.
Uitgaande van de beschrijving van een stralingsveld kunnen gemiddelde effectieve doses in organen of weefsel
International Commission on Radiological Protection, Conversion Coefficients for use in radiological protection against external radiation. Publication 74, Annals of the ICRP 26 No. 3-4 (Pergamon Press, Oxford).
worden berekend.
Voor stralingsbeschermingsdoeleinden is de orgaandosis,DT, gedefinieerd als quotiënt van de totale energie, T, afgegeven in een weefsel of orgaan en de massa mT van dit orgaan of weefsel:
(2.6)
De speciale eenheid voor orgaandosis is gray (Gy).
De equivalente dosis,HT, in een weefsel of orgaan T is de som van de producten van de gemiddelde geabsorbeerde dosis DTR, in een weefsel of orgaan T ten gevolge van straling R, en de stralingsweegfactor wR:
(2.7)
De eenheid van equivalente dosis is J kg–1 met als speciale naam sievert (Sv).
De equivalente volgdosis, HT(τ), is de integraal over tijd τ van het equivalente dosistempo in weefsel of orgaan T dat door een individu tengevolge van opname van activiteit op het tijdstip t0 zal ontvangen:
(2.8)
waarin HT(τ) het betreffende equivalente dosistempo in orgaan of weefsel T op het tijdstip t voorstelt, en τ de periode in jaren waarover wordt geïntegreerd. Wanner τ niet gegeven is, wordt voor volwassenen uitgegaan van een periode van 50 jaar en voor kinderen van een periode tot een leeftijd van 70 jaar. De eenheid van equivalente volgdosis is J kg-1 met als speciale naam sievert (Sv).
De stralingsweegfactor (wR) is een dimensieloze factor die wordt gebruikt om de geabsorbeerde dosis DT,R in een weefsel of orgaan T te wegen, teneinde de biologische effectiviteit van stralingssoort R in rekening te brengen bij de bepaling van de equivalente dosis HT in dat orgaan of weefsel.
De waarde van de stralingsweegfactor wR hangt af van de soort en de energie van het uitwendige stralingsveld of van de soort en de energie van de door een radionuclide uitgezonden straling in het organisme.
Wanneer het stralingsveld samengesteld is uit soorten en energieën met verschillende wR waarden, moet de geabsorbeerde dosis worden onderverdeeld in blokken met elk zijn eigen wR waarde, die vervolgens moeten worden gesommeerd om de totale equivalente dosis te verkrijgen. In plaats daarvan kan de geabsorbeerde dosis ook worden uitgedrukt als een continue energieverdeling waarin elk element van de geabsorbeerde dosis uit het energie element tussen E en E + dE vermenigvuldigd wordt met de desbetreffende wR. De stralingsweegfactoren voor verschillende stralingssoorten zijn gegeven in tabel 2.1.
Voor stralingssoorten en energieën die niet in tabel 2.1 voorkomen, kan wr worden benaderd door berekening van de gemiddelde kwaliteitsfactor Q op een diepte d van 10 mm in de ICRU bol (zie hoofdstuk 2.4).
|
Soort straling en energiegebied |
w R |
|
Fotonen, alle energieën |
1 |
|
Elektronen en muonen, alle energieën1 |
1 |
|
Neutronen, energie < 10 keV |
5 |
|
10 – 100 keV |
10 |
|
> 100 keV tot 2 MeV |
20 |
|
> 2 – 20 MeV |
10 |
|
> 20 MeV |
5 |
|
Protonen, met uitzondering van terugstootprotonen, Energie > 2 MeV |
5 |
|
Alfadeeltjes, splijtingsfragmenten, zware kernen |
20 |
1 Met uitzondering van Auger elektronen uitgezonden door kernen gebonden aan DNA
Bij berekeningen voor neutronen met energie En (in MeV) kunnen zich bij de toepassing van trapsgewijze waarden problemen voordoen. In die gevallen kan soms beter de continue functie worden gebruikt (zie figuur 2.2), die door de volgende wiskundige betrekking wordt beschreven:
(2.9)
De vloeiende lijn moet worden beschouwd als een benadering.
De verschillende weefsels en organen in het lichaam vertonen een stralingsgevoeligheid die voor inductie van stochastische effecten onderling verschillen.
De weefselweegfactor (wT) is een factor die wordt gebruikt om de bijdrage te berekenen van de equivalente dosis in een weefsel of orgaan (HT) aan de effectieve dosis(E). De factor hangt samen met de stralingsgevoeligheid van de organen en weefsels voor stochastische effecten. De waarden zijn gegeven in tabel 2.2.
|
Weefsel of orgaan T |
Weefselweegfactor wT∗ |
|
Gonaden |
0,20 |
|
Rood beenmerg |
0,12 |
|
Dikke darm (colon) |
0,12∗∗∗∗ |
|
Longen |
0,12 |
|
Maag |
0,12 |
|
Blaas |
0,05 |
|
Borstweefsel |
0,05 |
|
Lever |
0,05 |
|
Slokdarm |
0,05 |
|
Schildklier |
0,05 |
|
Huid |
0,01 |
|
Botoppervlak |
0,01 |
|
Overige weefsels en organen |
0,05∗∗ ∗∗∗ |
∗ De waarden zijn vastgesteld op basis van een referentiepopulatie met een gelijk aantal mannen en vrouwen van uiteenlopende leeftijd. Bij de bepaling van de effectieve dosis zijn zij van toepassing op de werknemers en de bevolking in haar geheel, en op beide geslachten.
∗∗ Voor de berekening worden tot de overige weefsels en organen gerekend: bijnieren, hersenen, bovenste dikke darm (colon ascendens), dunne darm, nieren, spieren, alvleesklier, milt, thymus, extrathoracale deel van de ademshalingswegen (ET) (zie ICRP publicatie nr 68)
International Commission on Radiological Protection, Publication 68 (Annals of the ICRP Vol. 24 No. 4) Dose coëfficiënts for Intakes of Radionuclides by Workers (Pergamon Press, Oxford).
en baarmoeder. De lijst omvat organen die selectief kunnen worden bestraald. Van sommige organen op de lijst is bekend dat zij kankergevoelig zijn. Indien later blijkt dat er nog andere weefsels en organen zijn die gevoelig zijn voor nieuwvormingen, dan worden zij met een eigen wT waarde of in deze lijst van overige organen opgenomen. Deze laatste kan ook andere selectief bestraalde weefsels en organen omvatten.∗∗∗ In de uitzonderlijke gevallen waarin slechts een van de overige weefsels of organen een equivalente dosis ontvangt die de hoogste equivalente dosis in een van de twaalf organen met een eigen weegfactor overtreft, dient voor dat weefsel of orgaan een weegfactor van 0,025 te worden gebruikt, en op de gemiddelde equivalente dosis in de rest van de overige weefsels en organen, zoals hierboven gedefinieerd, een weegfactor van 0,025.
∗∗∗∗ colon is bovenste deel dikke darm (ULI = colon ascendens + transversum) plus onderste deel dikke darm en overige delen (LLI = colon descendens + lagere delen). De ICRP geeft in publicatie 67
International Commission on Radiological Protection, Publication 67, (Annals of the ICRP Vol. 23 No. 3/4) Age-dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides: Part 2 (Pergamon Press, Oxford).
aanbevelingen over het gebruik van weefselweegfactoren voor verschillende delen van het colon.De effectieve dosis,E, is de som van de gewogen equivalente doses in alle in tabel 2.2 genoemde weefsels en organen ten gevolge van inwendige en uitwendige bestraling:
(2.10)
waarin HT de equivalente dosis in weefsel of orgaan T is en wT de weefselweegfactor zoals gegeven in tabel 2.2. De eenheid van effectieve dosis is J kg–1 met als speciale naam sievert (Sv).
De effectieve dosis is een dubbel gewogen orgaandosis die ook kan worden omschreven als:
(2.11)
waarin DT,R de gemiddelde geabsorbeerde dosis in weefsel of orgaan T is tengevolge van stralingssoort R.
De effectieve volgdosisE(τ) is de som van de te verwachten equivalente orgaan- of weefselvolgdoses ten gevolge van opname van radionucliden door het lichaam uit het omringende milieu, elk vermenigvuldigd met de desbetreffende weefselweegfactor wT.
(2.12)
In E (τ) en HT (τ) stelt τ het aantal jaren voor waarover de volgdosis wordt geïntegreerd. De eenheid van effectieve volgdosis is J kg–1 met als speciale naam sievert (Sv). Tenzij anders vermeld is τ voor volwassenen 50 jaar en voor kinderen 70 jaar.
Het dosisequivalent, H, is het product van de kwaliteitsfactor, Q, en de geabsorbeerde dosis in een punt, D, uitgedrukt in ICRU weefsel:
(2.13)
De eenheid van dosisequivalent is de sievert (Sv).
Het dosisequivalent wordt berekend met behulp van een kwaliteitsfactor Q en niet met de stralingsweegfactor wR, die wordt gebruikt voor de berekening van de equivalente dosis.
De kwaliteitsfactor (Q) is een factor die de geabsorbeerde dosis in een punt in een weefsel of orgaan weegt voor de biologische effectiviteit van de geladen deeltjes waardoor de geabsorbeerde dosis wordt geproduceerd. De kwaliteitsfactor is gedefinieerd als een functie van het onbegrensde lineïeke energieverlies (L∞) in water op het referentiepunt (zie tabel 2.3).
|
Onbegrensde lineïeke energieverlies L∞ in water (keV µm-1) |
Q (L∞) |
|
L∞ < 10 |
1 |
|
10 < L∞ < 100 |
0,32 L∞ – 2,2 |
|
L∞ > 100 |
300 / ✓ L∞ |
De gemiddelde kwaliteitsfactor, Q,is de gemiddelde waarde van de kwaliteitsfactor, Q, op een punt in een weefsel, wanneer de geabsorbeerde dosis wordt afgegeven door deeltjes met verschillende L waarden. Deze factor wordt berekend uit de betrekking:
(2.14)
waarin Q(L∞) de kwaliteitsfactor in het referentiepunt is, L∞ het onbegrensde lineïeke energieverlies; en D(L∞)d L∞ de geabsorbeerde dosis is in het interval tussen de waarden L∞ en L∞ + d L∞. Het verband tussen L∞ en Q(L∞) wordt gegeven in tabel 2.3.
Bij de definitie van operationele grootheden voor omgevingsdosimetrie en voor kalibratie van persoonsdosismeters wordt een zeer eenvoudig fantoom , de zogenoemde ICRU-bol, gebruikt. Dit is een bol met een diameter van 30 cm en een dichtheid van 1 g cm-3. De bol is samengesteld uit de volgende materialen met tussen haakjes de massafractie: O (76,2%) H(10,1%) C(11,1%) N(2,6%). Deze samenstelling komt overeen met die van zacht weefsel. De ICRU-bol is bedoeld als een model voor de menselijke romp.
Een geëxpandeerd veld is een van het werkelijke stralingsveld afgeleid veld, waarin de fluentie (zie hiervoor bij 2.2) en haar richtings- en energiespreidingen overal in het meetvolume dezelfde waarde hebben als op het referentiepunt in het werkelijke stralingsveld.
Een geëxpandeerd en uitgelijnd veld is een stralingsveld waarin de fluentie en haar richtings- en energiespreiding hetzelfde zijn als in het geëxpandeerde veld, maar waarin de fluentie unidirectioneel is.
Het omgevingsdosisequivalent, H∗(d), op een punt in een stralingsveld is het dosisequivalent dat zou worden teweeggebracht in het overeenkomstige, maar uitgeëxpandeerde en uitgelijnde veld in de ICRU bol op diepte d. De eenheid van omgevingsdosisequivalent is de sievert (Sv). Voor doordringende straling wordt voor d een waarde van 10 mm; voor weinig doordringende straling een waarde voor d van 0,07 mm voor de huid en voor het oog een waarde voor d van 3 mm aanbevolen. De factoren die nodig zijn voor de omzetting van omgevingdosisequivalent naar effectieve dosis zijn opgenomen in ICRP-publicatie 74
International Commission on Radiological Protection, Conversion Coefficients for use in radiological protection against external radiation. Publication 74, Annals of the ICRP 26 No. 3–4 (Pergamon Press, Oxford).
.Het omgevingsdosisequivalenttempo·H∗(d) is het omgevingsdosisequivalent per tijdseenheid. De eenheid van omgevingsdosisequivalenttempo is Sv s–1.
Het richtingsdosisequivalentH'(d, Ο) is het dosisequivalent op een punt in een stralingsveld dat zou worden teweeggebracht door het overeenkomstige geëxpandeerde veld in de ICRU bol op diepte d, op een straal in een bepaalde richting, waarbij Ο de hoek is tussen de invalsrichting van de straling en een referentierichting; en d de diepte is in mm onder het oppervlak van de ICRU-bol; Voor doordringende straling wordt voor d een waarde van 10 mm aanbevolen; voor weinig doordringende straling wordt een waarde van 0,07 mm voor de huid en 3 mm voor het oog aanbevolen. De eenheid van richtingsdosisequivalent is de sievert (Sv). De factoren die gebruikt kunnen worden voor de berekening van richtingsdosiscoëfficiënt naar effectieve dosis zijn opgenomen in ICRP-publicatie 74 en ICRU-publicatie 57
Conversion coefficients for use in radiological protection against ionizing radiation, ICRU report 57. International Commission on Radiation Units and Measurements (Bethesda, Maryland).
.Het persoonsdosisequivalent, HP(d), is het dosisequivalent in zacht weefsel, op een diepte d, onder een bepaald punt op het lichaam. De eenheid van persoonsdosisequivalent is de sievert (Sv). Voor doordringende straling wordt voor d een waarde van 10 mm; voor weinig doordringende straling een waarde voor d van 0,07 mm voor de huid en voor het oog een waarde voor van 3 mm aanbevolen. De voor de berekening benodigde factoren zijn opgenomen in ICRP-publicatie 74
Het radiotoxiciteitsequivalent Re van een radionuclide is de activiteit die bij volledige directe inname (ingestie of inhalatie) daarvan een effectieve volgdosis van 1 sievert tot gevolg heeft.
Een Re voor een radionuclide is de inverse effectieve dosiscoëfficiënt voor dat nuclide:
(2.15)
Waarin e(g) de effectieve dosis coëfficiënt is voor leeftijdsgroep g, volgens door Onze Minister vastgestelde aanwijzingen voor de bepaling van de effectieve volgdosis. Het radiotoxiciteitsequivalent heeft de eenheid Bq.
Bij de berekening van Re wordt altijd gebruik gemaakt van de effectieve dosiscoëfficiënt voor de leeftijd > 17 jaar.
één radiotoxiciteitsequivalent voor ingestie (Reing) van een radionuclide is de activiteit die bij ingestie leidt tot een effectieve volgdosis van 1 sievert voor een referentiepersoon ouder dan 17 jaar, volgens door Onze Minister vastgestelde aanwijzingen voor de bepaling van de effectieve volgdosis:
(2.16)
waarin eing de dosiscoëfficiënt voor ingestie is voor de leeftijdsgroep > 17 jaar voor radionuclide i volgens door Onze Minister vastgestelde aanwijzingen voor de bepaling van de effectieve volgdosis.
Het radiotoxiciteitsequivalent heeft als eenheid de becquerel (Bq).
één radiotoxiciteitsequivalent voor inhalatie (Reinh) van een radionuclide is de activiteit die bij inhalatie leidt tot een effectieve volgdosis van 1 sievert voor een referentiepersoon ouder dan 17 jaar, zoals bedoeld in de laatste kolom van tabel 4.1, 4.2 en 6 en in tabel 5:
(2.17)
waarin einh de inhalatiedosiscoefficient voor de leeftijdsgroep > 17 jaar voor radionuclide i is volgens door Onze Minister vastgestelde aanwijzingen voor de bepaling van de effectieve volgdosis.
Het radiotoxiciteitsequivalent heeft als eenheid de becquerel (Bq).
factoren om een radiotoxiciteitsequivalent van een bepaald radionuclide te corrigeren voor de fysische halveringstijd van het betrokken radionuclide, voor lozingen in lucht en oppervlaktewater en in het openbare riool. De geloosde hoeveelheden uitgedrukt in Re worden vóór toetsing als volgt gecorrigeerd:
(2.18)
Waarin:
Re i = de hoeveelheid geloosde radionuclide i is, uitgedrukt in Re, en
CR i = de correctiefactor voor de lozing voor radionuclide i
|
Halveringstijd |
≤5d |
5<T½≤7,5d |
7,5d<T½≤15d |
15d<T½≤25j |
25<T½≤250j |
250j<T½ |
|
Lozingen in lucht CRl |
1 |
1 |
1 |
1 |
10 |
100 |
|
Lozingen in water CRw |
0,001 |
0,01 |
0,1 |
1 |
10 |
100 |
Regelgeving die op dit is gebaseerd (gedelegeerde regelgeving)
Geen
Beleidsregels en circulaires die dit als wettelijke bevoegdheid hebben
Geen
Artikelen of vergelijkbare tekst die verwijzen naar dit
Besluit kerninstallaties, splijtstoffen en ertsen
artikel: 43
Besluit stralingsbescherming
artikel: 1, 35
(27-01-2018)
|
Datum van inwerking- treding |
Terugwerkende kracht |
Betreft |
Ondertekening |
Bekendmaking |
Kamerstukken |
Ondertekening |
Bekendmaking |
Opmerking |
|
06-02-2018 |
intrekking-regeling |
23-10-2017 |
15-01-2018 |
|||||
|
vernummerd-wijziging |
18-12-2012 |
15-10-2013 |
||||||
