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Interne Strahlenexposition

Interne Dosimetrie – Dosisermittlung nach Inkorporation von Radionukliden
Interne Dosimetrie 1
Abb. 1: Ermittlung von Vertrauensbereichen für Modellvorhersagen der Ausscheidungsrate von Pu im Urin.
Interne Dosimetrie 2
Abb. 2: Ein CAD-Modell des neu entwickelten Teilkörperzählers

 

Werden radioaktive Stoffe in den Körper aufgenommen, nehmen Sie an den Stoffwechselprozessen teil und werden in Organen angereichet, umverteilt und wieder ausgeschieden. Um in diesen Fällen eine Dosis berechnen zu können, müssen diese Prozesse mit geeigneten Modellen beschrieben werden. Unsere Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet beschäftigen sich mit diesen sogenannten biokinetischen Modellen, mit dem Schwerpunkt auf Plutonium und weiteren Transuranen. Untersuchungsgegenstand sind dabei die mathematische Modellierung der physiologischen Prozesse, die im Körper ablaufen und die inter- bzw. intra-individuelle Variationen des Stoffwechsels mit den daraus entstehenden Unsicherheiten der Modelle. Ein weiterer Aspekt, der von uns untersucht wird ist die Dekorporationstherapie, deren Ziel eine Dosisreduktion durch die Beschleunigung der Ausscheidung von Radionukliden aus dem Körper ist. Eine Beschreibung dieser „Störung“ der Stoffwechselprozesse soll in die bestehenden Modelle für die Biokinetik integriert werden.

 

Der Nachweis inkorporierter Radionuklide kann durch eine direkte Messung der beim Zerfall im Körper emittierten Photonen erfolgen. Das In-vivo-Messlabor im KIT mit dem wir eng zusammenarbeiten betreibt Ganz- bzw. Teilkörperzähler für solche Messungen. Unsere Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit der Weiterentwicklung und den Anwendungen dieser Messeinrichtungen. Ein neuer Teilkörperzähler mit erweitertem Messbereich wurde entwickelt und wird für verschiedene wissenschaftliche und technische Anwendungen (z.B. den Nachweis von Pb-210 als Indikator für chronische Radonexpositionen, oder die Bestimmung des Körperfettanteils aus Messungen von K-40) kalibriert. Neben Messungen mit physikalischen Kalibrierphantomen werden auch numerische Simulationen mit Monte-Carlo-Methoden eingesetzt. Die dazu notwendige Charakterisierung der Anlagenteile sowie die Entwicklung geeigneter Simulationsmodelle sind Teil unserer Arbeiten. Durch die Verwendung von Modellen, die an die Probanden adaptiert werden, wird eine individuelle Kalibrierung und Auswertung möglich.

 

 

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