Kapitel 7.4: Nachweismethoden für ionisierende Strahlung - PTB
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454 <strong>7.4</strong> <strong>Nachweismethoden</strong> <strong>für</strong> <strong>ionisierende</strong> <strong>Strahlung</strong><br />
Weismethoden noch nicht genügend gesichert, bisher wurde diese meist aus Tierversuchen<br />
ermittelt.<br />
Immunologische Indikatoren Immunologische Reaktionen nach einer Strahlenexposition<br />
sind bisher am wenigsten als biologischer Indikator untersucht worden. Sehr<br />
empfindliche Reaktionen sind bisher nicht bekannt.<br />
Als immunologische Reaktion auf Bestrahlung werden untersucht:<br />
- die Änderung der Anzahl von Lymphozytenzellen bestimmter funktionaler Untergruppen,<br />
- die Produktion bestimmter Antikörper,<br />
- die Stimulierung der Lymphozytenerzeugung mit Mitogenen und Antigenen,<br />
- die Vermehrung bestimmter Antikörper nach Hinzufügen von Lymphozyten aus dem Gewebe<br />
eines fremden Spenders als Reaktion auf ein bestimmtes Antigen.<br />
Man erwartet, die Dosis einer vorangegangenen Strahlenexposition von mehr als 6 Gy indizieren zu<br />
können. Die Methode ist bis etwa vier Wochen nach einer Exposition anwendbar. Die Dosis-<br />
Wirkungsbeziehung ist bisher nur <strong>für</strong> die Stimulierung der Lymphozytenerzeugung in vitro genau<br />
genug bekannt.<br />
<strong>7.4</strong>.9 Spezielle Methoden zum Nachweis von Neutronen<br />
<strong>7.4</strong>.9.1 Standardreaktionen (H. Kluge)<br />
Die Neutronenflußdichte kann mit Hilfe von Standardreaktionen durch Messung der<br />
Reaktionsraten ermittelt werden, da diese Raten proportional zur Flußdichte der sie<br />
auslösenden Neutronen und proportional zum Wirkungsquerschnitt der Reaktion sind<br />
(s. 7.6.6.5). Ferner werden die Wirkungsquerschnitte anderer Nachweisreaktionen<br />
häufig nur relativ zu denjenigen von Standardreaktionen bestimmt. Die Wirkungsquerschnitte<br />
der Standardreaktionen sollten über einen weiten Energiebereich möglichst glatt<br />
verlaufen und gut bekannt sein. Um die Diskriminierung gegen unerwünschte Teilchen<br />
und Photonenstrahlung zu erleichtern, sollten die Reaktionsenergien („g-Werte")<br />
positiv und möglichst groß sein. Die wichtigsten der von den Organisationen International<br />
Nuclear Data Committee (INDC) bzw. Nuclear Energy Agency Nuclear Data<br />
Committee (NEANDC) als Standard empfohlenen Reaktionen sind nachfolgend<br />
aufgeführt (s. Carlson (1984), Bödy (1987) und Übersichtsartikel in NBS (1977)).<br />
Evaluierte Werte der Wirkungsquerschnitte sind in der ENDF/B-VI Standards Library<br />
verzeichnet (Lemmel und McLaughlin (1990)).<br />
Der Wirkungsquerschnitt der elastischen Streuung von Neutronen am Wasserstoff,<br />
'H(n,n)'H, ist zur Zeit am besten bekannt. Er gilt im Energiebereich von 1 keV bis<br />
20MeV als Standard, wobei die relative Unsicherheit des Wirkungsquerschnitts 0,5%<br />
bei 1 keV und 1 % bei 20 MeV beträgt. Bei der praktischen Anwendung in Detektoren<br />
ist zu beachten, daß wegen der fehlenden Reaktionsenergie die Trennung von Photonen-<br />
und Neutronensignalen (Rückstoßprotonen) bei niedrigen Neutronenenergien<br />
schwierig ist. Die Reaktion ^He(n,p)'H (ß = 0,764 MeV) wird im Energiebereich<br />
thermischer Neutronen bis 50 keV häufig als Standard benutzt, obwohl sie wegen des<br />
Fehlens eines guten Detektors nicht als Standard anerkannt ist (Bödy (1987)). Der<br />
Wirkungsquerschnitt der Reaktion 'Li(n,a)'H (ß = 4,784 MeV) ist im Energiebereich<br />
von thermischen Energien bis 100 keV ein wichtiger Standard. Von praktischer<br />
Bedeutung im Energiebereich von thermischen Energien bis 200 keV ist ferner die<br />
Reaktion 'OB(n, a)'Li (ß =2,792 MeV) bzw. "'B(n, a^'Li*, bei der die isotrop emittierte
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