STRAHLENSCHUTZ IM WELTRAUM UND AUF REISEFLUGHÖHEN – ERKENTNISSE UND “SPIN OFFS” FÜR ANWENDUNGEN AUF DER ERDE

Abstract

Seit den Frühzeiten der bemannten Raumfahrt ist klar, dass die Strahlung im Weltraum einen limitierenden Faktor für Langzeitmissionen des Menschen im All darstellt. Das Strahlungsfeld im erdnahen Orbit unterscheidet sich in seiner Zusammensetzung und seinen Energien signifikant von der natürlichen Strahlungsumgebung die wir auf der Erde vorfinden. Zusätzlich können sporadisch solare Teilchenereignisse, deren Auftretenswahrscheinlichkeit mit der Sonnenaktivität korreliert ist, die Strahlungsdosis in kurzer Zeit extrem erhöhen. All dies führt zu Strahlungsdosen die ein Vielfaches der Dosiswerte des beruflich strahlenexponierten Personals auf der Erde erreichen. Die Anforderungen an die Strahlungsdetektoren im Weltraum unterscheiden sich aufgrund des komplexen Strahlungsfeldes sehr von erdnaher Dosimetrie und beinhalten zusätzlich Beschränkungen für Masse und Stromverbrauch. Bewegen wir uns von der Raumstation auf Reiseflughöhen so entsteht durch die Wechselwirkung der primären kosmischen Strahlung mit der Atmosphäre ein komplexes Sekundärfeld, welches sich insbesondere durch einen hohen Neutronenanteil auszeichnet. Für diese Anwendungen wurden und werden unterschiedlichste Detektorsysteme entwickelt und laufend verbessert um die relevanten strahlenschutztechnischen Größen wie die Energiedosis und die Effektive Dosis bestimmen zu können. Vor allem zur Bestimmung der Effektiven Dosis werden im Weltraum Phantome verwendet. All diese Untersuchungen, die gewonnenen Erkenntnisse und Daten finden Anwendung im Rahmen der Grundlagenforschung zur Schwerionentherapie; so werden zum Beispiel Phantome und Detektoren aus der Weltraumanwendung zur Untersuchungen der Sekundärdosis bei Anwendungen der Schwerionenstrahlentherapie verwendet.