ISSN:
1420-9039
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Mathematics
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary During the last twenty years, work carried out on radiation exposure of the respiratory tract due to the inhaled, naturally occurring nuclides radon, thoron and short-lived daughters has become increasingly important, because the doses received in the respiratory tract, due mainly to the effect ofα rays, reach values among the general population which are comparable to or even higher than the average exposures per year of a population undergoingX-ray diagnostic examinations. In this survey an attempt is made to bring together briefly the most important considerations leading to the determination and interpretation of these radiation doses. A brief introduction to the physical characteristics of the natural radiation nuclides reaching the bronchi and lungs with the inhaled air (Rn-220 - thoron and short lived daughters), and the deposition and clearance of the nuclides (often linked to aerosols), is followed by a discussion of the anatomical/physiological characteristics of the “lung models”, thanks to which it is possible to calculate the energy quantities (ie. doses) deposited by theα rays in the epithelium of the lungs and bronchi. In addition the retention mechanisms of the radionuclides (as free ions or as aerosols) are briefly described, and finally the calculations to determine the quantity of radioactivity remaining on the walls of the respiratory tract are given. The construction of dosimetric models requires relatively precise knowledge of the thickness of the mucus layers and of the distribution of the nuclides in the mucus, the ciliary movement, the depth in the tissue of the radiation-sensitive cells etc. On the basis of local doses it is then possible to calculate approximately the regional doses for bronchi, lungs and other organs (via blood, accessible by the nuclides before excretion) for the short lived daughters of Rn-222 and Rn-220. Determination of the mean effective dose equivalent requires, amongst other things, knowledge of the concentration of the nuclides in the inhaled air and the mean respiratory frequency of the members of a population. At the end a few brief remarks are made concerning the cancerogenic effect of theα doses on the individual members of a population (excluding mineworkers) and on the difficulty of making epidemiological interpretations of the available data.
Notes:
Zusammenfassung Während der letzten zwanzig Jahre haben die Arbeiten über die Strahlenbelastung der Atmungsorgane durch die inhalierten natürlichen Nukliden Radon, Thoron und Folgeprodukte an Bedeutung zugenommen, weil die im respiratorischen Trakt, hauptsächlich durch die Wirkung derα-Strahlen entstehenden Dosen, auch bei der allgemeinen Bevölkerung Werte erreichen, die vergleichbar oder sogar höher sind als die jährlichen mittleren Expositionen einer Population durch röntgendiagnostische Untersuchungen. Mit der Übersicht wird versucht, die wichtigsten Überlegungen kurz zusammenzufassen, die zur Bestimmung und Interpretation der erwähnten Strahlendosen führen. Nach einer kurzen Einführung in die physikalischen Eigenschaften der natürlichen radioaktiven Nukliden, die mit der Atmungsluft in die Bronchien und Lungen gelangen (RN-220 - Thoron - und Folgeprodukte) und der Deposition und Clearance der Nukliden (oft an Aerosole gebunden), werden die anatomischphysiologischen Eigenschaften der „Lungenmodelle“ erörtert, dank welchen es möglich ist, die von denα-Strahlen im Bronchien- und Lungenepithel deponierten Energiemengen, d.h. Dosen, zu berechnen. Außerdem werden die Retentionsmechanismen der Radionukliden (als freie Ionen oder als Aerosole) kurz beschrieben und schlußendlich die Berechnungen zur Bestimmung der an den Wänden des respiratorischen Traktes verbleibende Radioaktivitätsmenge erläutert. Die Aufstellung von dosimetrischen Modellen bedingt relativ präzise Kenntnisse über die Dicke der Mucusschichten bzw. über die Verteilung der Nukliden im Mucus, über die Bewegung der Zilien, über die Tiefe im Gewebe der strahlenempfindlichen Zellen, usw. Anhand der Lokaldosen ist es dann möglich die Regionaldosen für Bronchien, Lungen und andere Organe (via Blut, von den Nukliden vor der Ausscheidung erreichbar) für die Folgeprodukte des Rn-222 und des Rn-220 approximativ zu berechnen. Die Bestimmung der mittleren effektiven Äquivalentdosis setzt u.a. Kenntnisse der Konzentration der Nukliden in der eingeatmeten Luft und der mittleren Atmungsfrequenz der Personen einer Bevölkerung voraus. Am Schluß werden einige kurze Bemerkungen zur ev. kanzerogen Wirkung derα-Dosen auf die einzelnen Personen einer Bevölkerung (Grubenarbeiter nicht miteinbezogen) bzw. zur schwierigen epidemiologischen Interpretation der vorhandenen Angaben gemacht.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00946340
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