Neutronenbelastung

Neutronenbelastung bezeichnet die Aufnahme von Neutronenstrahlung durch Personen, Organisationen oder Materialien. Neutronen sind ungeladene Teilchen, deren Wechselwirkungen mit Materie vor allem durch elastische Streuung, Absorption oder Kernreaktionen erfolgen. Da Neutronen häufig eine höhere biologische Wirksamkeit pro aufgenommener Energie aufweisen als Photonen, hängt die Schädigung stark von ihrer Energie ab. In typischen Anwendungen sind sowohl schnelle (MeV-Bereich) als auch thermische (ungefähr 0,025 eV) Neutronen relevant, wodurch das Strahlenschutzkonzept energiespezifisch angepasst werden muss.

Messung und Bewertung der Belastung erfolgen über Dosis und Dosisäquivalent. Die absorbierte Dosis wird in Gray gemessen; das Dosisäquivalent in Sievert berücksichtigt die relative biologische Wirksamkeit durch einen energiespezifischen Strahlungswirkungsfaktor. Bei Neutronen variiert dieser Faktor stark mit der Energie und reicht von ungefähr 5 bis über 20, weshalb Neutronen im Dosimetrierungsprozess besonders sorgfältig berücksichtigt werden. In der Praxis werden oft kombinierte Messwerte verwendet, die das Dosisäquivalent darstellen.

Quellen und Schutz: Hauptquellen sind Kernreaktoren, Teilchenbeschleuniger, medizinische Neutronentherapie und kosmische Strahlung. Schutz beruht auf geeigneter Abschirmung aus wasserstoffreichen Materialien wie Polyethylen, dichter Schutz gegen sekundäre Strahlung und Minimierung der Exposition. Materialien können durch Neutronenaktivierung selbst zu Strahlern werden; daher ist auch Materialauswahl wichtig. Dosimetrie-Methoden wie Bonner-Sphären oder Track-Etch-Detektoren unterstützen die Überwachung.

Gesundheitliche Auswirkungen und Regulierung: Hohe Belastungen können akute Strahlenkrankheit verursachen; langfristig steigt das Krebsrisiko. Internationale Richtlinien empfehlen eine effektive Dosis von ungefähr 20 mSv pro Jahr im Durchschnitt über fünf Jahre, mit strengeren Grenzen für die Allgemeinbevölkerung. Grenzwerte variieren je nach Rechtsgebiet; Prävention basiert auf Messung, Planungs- und Schutzmaßnahmen sowie regelmäßiger Überwachung der Arbeitskräfte.