Anmerkung des Herausgebers: Die folgenden Informationen vergleichen 1. die Strahlenbelastung des gesamten Körpers, die der etablierte Bundesstandard für verschiedene Aktivitäten ist (Hinweis: Der erste Bundesstandard für Föten schwangerer Strahlenarbeiter trat im Januar in Kraft. 1.); 2. mengen natürlicher Hintergrundstrahlung; 3. gemeinsame Quellen zusätzlicher Strahlung; 4. mengen von der medizinischen Behandlung (sehr hohe Strahlung zu einem begrenzten Teil des Körpers) und 5. mengen aus der diagnostischen Forschung (geringe Mengen von radioaktiven Tracerelementen). Die Quelle dieser Informationen ist Francis Masse, Direktor des MIT Radiation Protection Office. Dr. Masse ist ehemaliger Präsident der Health Physics Society und war 1987-89 Vorsitzender des Gremiums der National Academy of Sciences, das die Exposition von Soldaten gegenüber Strahlung aus atmosphärischen Tests in den 1940er und 1950er Jahren überprüfte.

Astronauten: 25.000 Millirems

Der höchste empfohlene Grenzwert für Strahlenbelastungen ist für Astronauten – 25.000 Millirems pro Space-Shuttle-Mission, hauptsächlich durch kosmische Strahlung. Diese Menge liegt über den durchschnittlichen 300+ Millirems natürlicher Strahlungsquellen und jeder medizinischen Strahlung, die eine Person erhalten hat.

25.000 Millirems pro Jahr war die Bundesarbeitsgrenze während des Zweiten Weltkriegs und bis etwa 1950 für strahlenexponierte Strahlenarbeiter und Soldaten. Die berufliche Grenze wurde 15.000 Millirems pro Jahr um 1950. 1957 wurde die berufliche Grenze auf maximal 5.000 Millirems pro Jahr gesenkt.

Durchschnittlicher natürlicher Hintergrund: 300 Millirems

Die durchschnittliche Exposition in den Vereinigten Staaten durch natürliche Strahlungsquellen (hauptsächlich kosmische Strahlung und Radon) beträgt 300 Millirems pro Jahr auf Meereshöhe. Die Strahlenbelastung ist in höheren Lagen etwas höher – daher beträgt die Exposition in Denver durchschnittlich 400 Millirems pro Jahr.

(Ein milliRem ist 1/1000 eines Rem. Laut McGraw-Hills Dictionary of Scientific and Technical Terms ist ein Rem eine Einheit ionisierender Strahlung, die der Menge entspricht, die dem Menschen den gleichen Schaden zufügt wie ein Röntgenbild von Hochspannungs-Röntgenstrahlen. Der Name leitet sich von „Roentgen equivalent“ ab.“ Wilhelm Roentgen entdeckte ionisierende Strahlung 1895 ungefähr zur gleichen Zeit, als Pierre und Marie Curie Radium entdeckten.)

Alle diese Grenzwerte beziehen sich auf die Strahlenbelastung zusätzlich zu Hintergrundstrahlung und medizinischer Strahlung.

Erwachsene: 5.000 Millirems

Die derzeitige berufliche Expositionsgrenze des Bundes pro Jahr für einen Erwachsenen (die Grenze für einen Arbeitnehmer, der Strahlung verwendet) ist „so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar; jedoch 5.000 Millirems nicht überschreiten“ über den 300+ Millirems natürlicher Strahlungsquellen und jeglicher medizinischer Strahlung. Strahlenarbeiter tragen Abzeichen aus fotografischem Film, die auf die Strahlenbelastung hinweisen. Lesungen werden normalerweise monatlich genommen. Ein beratender Ausschuss des Bundes empfiehlt, die lebenslange Exposition auf das Alter einer Person multipliziert mit 1.000 Milligramm zu begrenzen (Beispiel: für eine 65-jährige Person, 65.000 Millirems).

Minor: 500 Millirems

Die maximal zulässige Exposition für eine Person unter 18 Jahren, die mit Strahlung arbeitet, beträgt ein Zehntel der Grenze für Erwachsene oder darf 500 Millirems pro Jahr über den 300+ Millirems natürlicher Quellen plus medizinischer Strahlung nicht überschreiten. Diese wurde 1957 gegründet und erst 1990 überprüft.

Fötus: 500 Millirems oder 50 pro Monat (Neue Regel Jan. 1, 1994)

Am Neujahrstag traten neue Bundesvorschriften in Kraft, mit denen erstmals ein Expositionsgrenzwert für den Embryo oder Fötus einer schwangeren Frau festgelegt wurde, die bei der Arbeit Strahlung ausgesetzt war. Die Grenze für die Tragzeit beträgt 500 Millirems, mit einer Empfehlung, dass die Exposition eines Fötus nicht mehr als 50 Millirems pro Monat beträgt.

Gewichtsvariablen

Wie die Alkoholvergiftung hängt die Exposition gegenüber Radioaktivität (aufgrund der im Körper abgelagerten Radioaktivität) vom Gewicht einer Person ab. Ein diagnostischer Tracer von einem Mikrocurie von radioaktivem Calcium 45, oral verabreicht, würde zu einer Exposition von 3,7 Millirems für eine 100-Pfund-Person und die Hälfte davon, 1,85 Millirems, für eine 200-Pfund-Person führen.

Therapeutische Strahlung

Eine therapeutische Strahlenbehandlung, die durch Verabreichung von radioaktivem Material über den Mund oder durch Injektion erfolgt, führt normalerweise zu hohen, sehr lokalisierten Dosen an einen kleinen Teil des Körpers, der den größten Teil der Radioaktivität absorbiert. Die Radioaktivität konzentriert sich und verbleibt länger im Zielorgan (z. B. der Schilddrüse) als die Radioaktivität, die auf den Rest des Körpers verteilt wird. Die Strahlenbelastung für andere Körperteile ist eine Funktion der Menge an Radioaktivität pro Pfund und der Zeit, in der die Radioaktivität im Gewebe vorhanden ist.

George Bushs Hyperthyroid-Problem

Zum Beispiel wird ein Hyperthyroid-Problem wie das des ehemaligen Präsidenten George Bush typischerweise mit einem radioaktiven Jodgetränk behandelt, das etwa 10.000.000 Milligramm radioaktives Jod an die Schilddrüse abgeben soll. Es würde zufällig eine Dosis von etwa 20.000 Millirem an den Rest des Körpers abgeben. Eine etwas niedrigere Dosis Radioaktivität wird für Krebstumoren verwendet. Strahlung, um einen Krebstumor zu töten, beinhaltet oft einen Strahl, der 6.000.000 Millirems an das Krebsgewebe liefert, aber die Ganzkörperäquivalentdosis ist viel geringer, wie es in dem oben zitierten Schilddrüsenbeispiel der Fall war.

Was ist eine tödliche Dosis von einer einzigen Instanz von Strahlung? Nach Studien, die nach den Atombombenexplosionen 1945 in Hiroshima und Nagasaki durchgeführt wurden, starb die Hälfte der Menschen, deren ganzer Körper 450.000 Milligramm Strahlung der Atombombe ausgesetzt war. Alle Personen starben, deren Körper 600.000 Millirems Strahlung ausgesetzt waren.

Bundesstandards, Zulässige Strahlenbelastung des gesamten Körpers (1994, sofern nicht anders angegeben)

Millirems über dem natürlichen Hintergrund (durchschnittlich 300) und medizinische Strahlung:

25.000-Astronauten pro Space Shuttle Mission. Dies war auch die jährliche Berufsgrenze für Erwachsene vom Zweiten Weltkrieg bis 1950. 15.000-1950 bis 1957 Berufsgrenze pro Jahr für Erwachsene, einschließlich Strahlenarbeiter und Soldaten. Grenze geändert 1957 zu 5.000 millirems.5.000- (Seit 1957) Berufsgrenze pro Jahr für erwachsene Strahlenarbeiter, einschließlich strahlenexponierter Soldaten. Es ist „so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar; jedoch 5.000 Millirem nicht überschreiten.“ Es wird empfohlen, dass die lebenslange kumulative Exposition das mit 1.000 Millirem multiplizierte Alter nicht überschreitet.

500-Berufsgrenze pro Jahr für Minderjährige unter 18 Jahren, die Strahlung ausgesetzt sind. Ein Embryo oder Fötus einer schwangeren Arbeitnehmerin, die Strahlung ausgesetzt ist (eine neue Verordnung ab Jan. 1, 1994) darf nicht mehr als 500 kumulierte Gesamtmillirem vor der Geburt überschreiten, und es wird empfohlen, die Exposition eines Fötus auf nicht mehr als etwa 50 Millirem über den Hintergrundwerten pro Monat zu begrenzen.

Quellen natürlich vorkommender Strahlung (Ganzkörperäquivalente)

25 bis 35 – Die körpereigene Strahlendosis des Menschen pro Jahr aus radioaktiven Elementen und Mineralien im Körper.

300-Durchschnittliche jährliche natürliche Hintergrundstrahlung, Meeresspiegel (beinhaltet die eigene Körperstrahlung, kosmische Strahlung und Radon).400 – Die durchschnittliche jährliche natürliche Hintergrundstrahlung der Stadt Denver (Höhe 5.000 Fuß).

Häufige zusätzliche Strahlungsquellen (Ganzkörperäquivalente pro Jahr in Millirems über dem Hintergrund)

12-Hin- und Rückflug von Küste zu Küste in den USA in einem Flugzeug in 35.000 Fuß Höhe.

10-Jährlicher Anstieg aufgrund der täglichen Verwendung von Salzersatz (Kaliumchlorid) oder einer Diät, die reich an kaliumreichen Lebensmitteln wie Bananen und Paranüssen ist. Kalium ist ein essentielles Nahrungselement, das hauptsächlich in den Muskeln vorhanden ist.

2-Jährliche Exposition aufgrund von vier Stunden Fernsehen jeden Tag.

Therapeutische Strahlendosen an einen Teil des Körpers (Ganzkörperäquivalente in Milligramm über dem Hintergrund)

20.000-Therapeutische radioaktive Jodbehandlung der Schilddrüse. Eine lokalisierte Dosis liefert 10.000.000 Millirems an die Schilddrüse und etwa 20.000 Millirems an den Rest des Körpers. Eine Strahlendosis, um einen Krebstumor abzutöten, sendet oft einen Strahl, der 6.000.000 Millirems an das Krebsgewebe liefert, aber die gesamte Körperäquivalentdosis ist viel geringer, wie im Fall der Schilddrüse.

Strahlendosen für medizinische Diagnose- oder Forschungszwecke (Ganzkörperäquivalente in Milligramm über den Hintergrundwerten)

500 bis 200-Kardialer Stresstest.245-Exposition eines 70-Pfund-Jugendlichen in der Bundesforschung an der Fernald School durch MIT in den 1940er Jahren, mit Spurenelementen, um die Eisenaufnahme durch den Verzehr von Getreide zu verfolgen. Die Forschung zeigte, dass Eisenpräparate wirksamer sind, wenn sie nicht zu den Mahlzeiten eingenommen werden.172-Durchschnittliche Exposition von 17 Jugendlichen im Alter von 12 bis 17 Jahren, Durchschnittsgewicht 100 Pfund, in der obigen Forschung.

127-Exposition der schwersten Jugend, 135 Pfund, in der obigen Forschung.4 bis 11-Exposition von 45 Jugendlichen im Alter von 10 bis 16 Jahren in Bundesforschung in den 1950er Jahren von der Fernald School mit Unterstützung des MIT. Die Studie verwendete radioaktives Calcium 45, um die Calciumabsorption zu verfolgen. Ein Erwachsener (21 Jahre) nahm ebenfalls an der Studie teil und erhielt eine höhere Dosis, was zu einer Exposition von 11 Millirem für den gesamten Körper führte.

2-Eine Röntgenaufnahme der Brust (das ganze Körperäquivalent). Eine typische Röntgenaufnahme setzt die Brust einer Dosis von 20 Millirem am Eingang und 1 milliRem am Ausgang aus. Die Mittelung dieser Exposition über den ganzen Körper ergibt ein Ganzkörperäquivalent von etwa 2 Millirem.
———- die aktuellen Vorschriften der US-amerikanischen Food and Drug Administration besagen: „Die Menge des zu verabreichenden radioaktiven Materials muss so bemessen sein, dass das Subjekt die kleinste Strahlendosis erhält, mit der es praktisch ist, die Studie durchzuführen, ohne den durch die Studie zu erzielenden Nutzen zu gefährden. Unter keinen Umständen darf die Strahlendosis eines erwachsenen Forschungspersonals aus einer einzigen Studie oder kumulativ aus einer Reihe von Studien, die innerhalb eines Jahres durchgeführt wurden, allgemein als sicher anerkannt werden, wenn diese Dosen Folgendes überschreiten:

Einzeldosis für einen Erwachsenen-3.000 Milligramm;

Jährliche Gesamtdosis-5.000 Milligramm.

Für ein Forschungspersonal unter 18 Jahren am letzten Geburtstag darf die Strahlendosis 10 Prozent der oben genannten Dosis nicht überschreiten.“

Daher liegt die Einzelexpositionsgrenze für ein Kind bei 300 Millirem (Ganzkörperäquivalent) und die jährliche Gesamtexposition darf 500 Millirem nicht überschreiten.

Seit 1968 müssen medizinische Forscher an Einrichtungen, die die Forschung durchführen, Verfahren zur Einwilligung nach Aufklärung befolgen. Diese Verfahren erfordern die Zustimmung (wenn möglich) eines Kindes ab 7 Jahren und die Zustimmung beider Elternteile, wenn ein wahrgenommenes Risiko für die Forschung besteht. Für Forschung, die ein wahrgenommenes Risiko beinhaltet, muss auch ein Zusammenhang zwischen der Studie und der Störung oder Krankheit eines Kindes bestehen.

Wenn ein direkter Nutzen aus der Teilnahme an der Studie zu erwarten ist, benötigt ein Forscher die Zustimmung des Kindes (ab 7 Jahren) und die Zustimmung mindestens eines Elternteils. In solchen Situationen der direkten Nutzenforschung können die zulässigen Strahlungswerte überschritten werden. Eine Version dieses Artikels erschien in der Ausgabe vom 5. Januar 1994 des MIT Tech Talk (Band 38, Nummer 18).