41Ca in Zahnschmelzproben von Überlebenden aus Hiroshima zum retrospektiven Nachweis einer Neutronenexposition
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Daten der Atombomben-Überlebenden dienen als wichtigste Basis der im Strahlenschutz benutzten Risikoschätzungen. Daher wurden in den vergangenen Jahrzehnten beträchtliche Anstrengungen unternommen, um biologische Dosimeter zu entwickeln, die auch viele Jahre nach einer Bestrahlung noch ein Signal für die Dosisrekonstruktion in Hiroshima und Nagasaki liefern können. Für Gammastrahlung wurden zwei Methoden entwickelt - der Nachweis von Chromosomenaberrationen in peripherem Blut sowie der Nachweis von CO2-Radikalen in Zahnschmelz von Überlebenden mittels der Elektronen-Spin-Resonanz Methode (ESR). Da in Hiroshima und Nagasaki aber ein gemischtes Neutronen- und Gammastrahlungsfeld vorhanden war, erfordert die Ableitung von Risikokoeffizienten für Gammastrahlung eine möglichst genaue Bestimmung der Effekte, die durch die Neutronenstrahlung hervorgerufen wurden. Im Rahmen dieses Forschungsprogramms wurde erstmalig das Radioisotop 41Ca (Halbwertszeit 103.000 Jahre) in Zahnschmelz von Atombomben-Über lebenden aus Hiroshima nachgewiesen, wo es über die Reaktion 40Ca (n,y) 41Ca durch Neutronen der Atombombe erzeugt worden war. Damit ergibt sich mehr als 50 Jahre nach den Atombombenexplosionen die Möglichkeit, eine Neutronenexposition an Überlebenden selbst nachzuweisen, und zwar in demselben Material, in dem bereits mittels der Methode der ESR Gammastrahlungsdosen nachgewiesen wurden. Diese einzigartige Möglichkeit eröffnet den direkten Vergleich mit den Berechnungen des gültigen Dosimetriesystemes (DS02) und erlaubt damit die bei den Rechnungen angenommenen Abschirmsituation der einzelnen Betroffenen zu überprüfen, bzw., Feinabstimmungen des Photonen-bzw. Neutronenfelds zu ermöglichen. Die gezeigten Daten beweisen außerdem erstmalig experimentell, dass das Ca in Zahnschmelz das einzige Ca Reservoir im Körper ist, dass nach dem Einbau lebenslang keinen Austausch zulässt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 41Ca - a possible neutron specific biomarker in tooth enamel. NIMB 223 (2004) 759
A. Wallner, A. Arazi, T. Faestermann, K. Knie, G. Korschinek, H.J. Maier, N. Nakamura, W. Rühm and G. Rugel
