Erfassung der Strahlenexposition des fliegenden Personals

16.09.2006 - 13.12.2007
Auftragsforschungsprojekt
Infolge der gesteigerten Mobilität und des damit verbundenen wachsenden Luftverkehrsvolumens erlangte die Exposition des fliegenden Personals durch ionisierende Strahlung zunehmende Bedeutung. Dabei handelt es sich um die in der Erdatmosphäre gebildete Höhenstrahlung, die vom Menschen nicht direkt wahrgenommen werden kann. Entsprechend der Strahlenqualität und der Dauer einer Strahlenexposition sind gesundheitliche Schäden nicht vollständig auszuschließen. Die präzise Erfassung des komplex gemischten Strahlenfeldes an Bord von Flugzeugen erfordert üblicherweise hohen messtechnischen Aufwand. Die zur Dosisermittlung vielfach eingesetzten Geräte benötigen eine aufwendige Messelektronik und bedürfen für die Verwendung an Bord einer vorherigen Zertifizierung in Bezug auf ihre elektromagnetische Unbedenklichkeit. Am Atominstitut der Österreichischen Universitäten wurde eine experimentelle Methode entwickelt, um die absorbierte Dosis aller Höhenstrahlungskomponenten mit einem passiven Detektorsystem im Kreditkartenformat zu erfassen und entsprechend ihrer biologischen Wirksamkeit zu bewerten. Die zu diesem Zweck eingesetzten Thermolumineszenz-Dosimeter aus Lithiumfluorid sind gesundheitlich unbedenklich, emittieren keine elektromagnetische Strahlung und bedürfen daher für die Anwendung im Flugbetrieb keiner Zertifizierung. Das Funktionsprinzip basiert auf der Speicherung der Energie der absorbierten Strahlung und deren Wiederfreisetzung in Form von Licht bei kontrollierter Erwärmung der Dosimetersubstanz. Die nach der Exposition an Bord eines Flugzeuges gemessene Lichtemission stellt ein Maß für die Strahlendosis dar und erlaubt gleichzeitig die Bestimmung der biologischen Relevanz. Die Messmethodik hat sich bereits auf zahlreichen Weltraummissionen, in der Strahlenmedizin und Radiobiologie bewährt. Die Dosisbelastung des fliegenden Personals durch kosmische Strahlung soll in einem einjährigen Feldversuch in Zusammenarbeit mit Piloten und Flugbegleitern der Tyrolean Airways GmbH ermittelt werden. Zusätzlich zur gesetzlich vorgeschriebenen Erfassung der akkumulierten Dosis kann die über die gesamte Flugdauer gemittelte Dosisleistung angegeben werden. Auf Basis der Protokollierung von Flugrouten und -höhenprofilen erfolgt ein Vergleich der Messresultate mit Simulationsrechnungen unter Verwendung der weltweit am weitesten verbreiteten Algorithmen CARI und EPCARD. Durch die Verwendung kommerziell erhältlicher Thermolumineszenz-Dosimeterchips unterschiedlicher Lithiumisotopenkonzentration kann zusätzlich der Dosisbeitrag der Neutronenkomponente bestimmt werden. Im Rahmen des Feldversuches sollen außerdem andere Dosimetermaterialien auf der Basis von Kalziumfluorid getestet werden, um auszuloten, inwieweit diese Detektorsubstanzen für die routinemäßige Flugdosimetrie geeignet sind. Bisherige Vorversuche lassen erwarten, dass mit diesen Phosphoren eine Bewertung der biologischen Wirksamkeit komplexer Mischfelder bereits bei geringeren Strahlendosen möglich ist.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Auftrag/Kooperation

  • BM für Wirtschaft und Arbeit

Forschungsschwerpunkte

  • Structure-Property Relationsship: 10%
  • Environmental Monitoring and Climate Adaptation: 50%
  • Modeling and Simulation: 40%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Fliegendes PersonalAircrew personnel
ThermolumineszenzThermoluminescence
HöhenstrahlungCosmic radiation
DosimetrieDosimetry

Externe Partner_innen

  • Tyrolean Airways Tiroler Luftfahrt GmbH

Publikationen