Referenzprojekt: Universitätsmedizin Rostock Bauliche Strahlenschutzplanung zur Inbetriebnahme eines PET-Zyklotrons Die gutachterliche Begleitung durch TÜV SÜD ermöglichte der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin die fachgerechte Planung des Zyklotronbereiches und eine termingerechte Inbetriebnahme. Herausforderung/Aufgabenstellung Lösung Im denkmalgeschützten Bestandsgebäude der Universitätsmedizin Rostock sollten am Standort Gertrudenplatz 1 im Kellergeschoss die Betriebs- und erforderlichen Funktionsräume für ein PET-Zyklotron geplant und errichtet werden. Mit einem PET-Zyklotron werden Protonen beschleunigt; über die entsprechende Kernreaktion können die PETNuklide C-11 bzw. F-18 mit Aktivitäten von mehr als 50 bzw. 100 GBq erzeugt werden. Mit diesen Nukliden werden in den Heißen Zellen der neu errichteten bzw. ausgestatteten Radionuklidlaboratorien die gewünschten Radiopharmaka synthetisiert. Diese werden unmittelbar zur nuklearmedizinischen Diagnostik (Positronen-Emissions-Tomographie) angewendet. Damit waren sowohl für die Zyklotronbetriebsräume als auch für die Radionuklidlaboratorien zusätzliche Anforderungen an den baulichen und organisatorischen Strahlenschutz gegeben. Zunächst wurde aufgrund der vorgesehenen Anlagenparameter und der näherungsweise bekannten Struktur der primären Abschirmung des betreffenden PET-Zyklotrons die Berechnung der baulichen Strahlenschutzes durchgeführt und die grundsätzliche Machbarkeit des Projektes nachgewiesen. DR.-ING. JENS KURTH, LEITENDER MEDIZINPHYSIKER DER NUKLEARMEDIZIN DER UNIVERSITÄTSMEDIZIN ROSTOCK “ Die gutachterlichen Begleitung durch TÜV SÜD lieferte uns fundierte Erkenntnisse über die Abschirmwirkung des Baukörpers und eine sichere Entscheidungshilfe zu den tatsächlich notwendigen Nachrüstmaßnahmen. Auch konnte der Strahlenschutz hinsichtlich der baulichen TÜV SÜD wurde vom Betrieb für Bau und Liegenschaften Mecklenburg-Vorpommern beauftragt, die bauliche Strahlenschutzplanung für das primärabgeschirmte PET-Zyklotron zu erstellen. Um die baulichen Strahlenschutzmaßnahmen zu optimieren, sollten zusätzlich die relevanten Bestandswände im Kellergeschoss und die Geschossdecke des Gebäudes mittels radiologischer Verifikationsmessungen für den Betrieb des PET-Zyklotrons und den Umgang mit den Radionukliden bis zu den maximal möglichen Aktivitäten bewertet werden. und der organisatorischen Maßnahmen weiter optimiert werden. “ In einem zweiten Schritt führten die Strahlenschutz-Experten von TÜV SÜD Verifikationsmessungen mit hochradioaktiven Strahlenquellen (Ir-192) durch, um die reale Abschirmwirkung der Bestandswände und der Geschossdecke aus Mauerwerk und Beton zu ermitteln. TÜV SÜD Industrie Service GmbH Nach Abschluss der Baumaßnahmen und dem Einbringen bzw. Installieren des PETtrace 700S sowie der erforderlichen gebäude- und sicherheitstechnischen Anlagen (Medien, Lüftung, Heiße Zellen, Verpressungsanlage, DL-Messsytem, Fortluftbilanzierung u. a.) erfolgte die Abnahme der Gesamtanlage hinsichtlich Sicherheit, sicherheitstechnischer Funktion und Strahlenschutz in Analogie zur SV-Prüfung nach § 66 Abs. 2 StrlSchV. Damit wurden die Einhaltung der Strahlenschutzanforderungen und die Genehmigungsvoraussetzungen nachgewiesen. PROJEKT-ÜBERBLICK Kunde Universitätsmedizin Rostock, rechtskräftige Teilkörperschaft der Universität Rostock Branche Nuklearmedizin, Radiopharmazie Jahr/Zeitraum 2013 –2015 Herausforderung Gutachterliche Begleitung zum Strahlenschutz bei der Planung und Errichtung der Betriebsräume für ein PET-Zyklotron, der Funktionsräume und Radionuklidlaboratorien Unsere Leistungen 쮿 쮿 쮿 쮿 쮿 쮿 Ergebnis Mit den Berechnungen zum baulichen Strahlenschutz und den gutachterlichen Stellungnahmen von TÜV SÜD zu den Strahlenschutz relevanten Anlagenkomponenten wurden die Voraussetzungen für den Antrag zum Betrieb einer Anlage zu Erzeugung ionisierender Strahlung nach § 11 StrlSchV und für den Antrag zur Umgangsgenehmigung nach § 7 StrlSchV geschaffen. Die bauliche Strahlenschutzplanung wurde für den Zyklotronraum in Details ergänzt. Neben den aufgezeigten Baumaßnahmen, die zur Ertüchtigung des Baukörpers notwendig waren, wurden auch Hinweise und Empfehlungen für die organisatorischen Strahlenschutzmaßnahmen gegeben. Diese wurden in die nach § 34 StrlSchV zu erstellende Strahlenschutzanweisung aufgenommen. Mit der Durchsetzung der Regelungen im täglichen Klinik- 쮿 쮿 쮿 쮿 Ergebnis Verifikationsmessungen zu den Bestandswänden Quellterm-Modellierung für ein PET-Zyklotron (Protonenstrahl) Modellierung der Primärabschirmung Modellierung des Baukörpers Transmissionsberechnung, MonteCarlo-Simulation mit MCNPX Nachweis der Abschirmwirkung für die geplanten Wände Ermittlung der effektivsten Abschirmanordnung Bewertung der Messergebnisse/ der Qualität des Baukörpers Ergänzung der Strahlenschutzplanung Abnahme des baulichen Strahlenschutzes bei Bestrahlungsbetrieb mit maximalen Anlagenparametern Nachweis der Erfüllung der Genehmigungsvoraussetzung. Reduzierte Strahlenexposition für das Personal. betrieb kann die Strahlenexposition des im Bereich Radiopharmazie tätigen Personals sicher reduziert werden. Über uns TÜV SÜD Industrie Service GmbH bietet Ingenieur- und Prüfdienstleistungen sowie fachliche Unterstützung für Investoren, Bauherren, Planer, Betreiber und Hersteller von Anlagen, Gebäuden und Infrastruktureinrichtungen. Weltweit. Vom Reißbrett bis zum Abriss begleiten unsere Experten jede Phase und helfen Risiken zu minimieren, Verfügbarkeit zu erhöhen und Qualität zu sichern. TÜV SÜD Industrie Service GmbH www.tuev-sued.de/is Dr. Michael Bittner Telefon +49 (0)341 4653-288 E-Mail: [email protected] 2016 © TÜV SÜD Industrie Service GmbH | IS-MKG/PWS/305.0/de/DE | Foto: ©Universitätsmedizin Rostock Dann wurden mit den vorgesehenen Anlagenparametern (Strahlenart, -intensität und Energie- bzw. Winkelverteilung der Strahlungskomponenten) sowohl die Primärabschirmung des PET-Zyklotrons als auch die real vorhandene Gebäudestruktur für die weiteren Strahlenschutzberechnungen modelliert. Angewandt wurden dafür Berechnungsmethoden wie die Transmissionsberechnung und Monte-Carlo-Simulation mit MCNPX. Dabei war es besonders wichtig, eventuell vorhandene Schwachstellen zu identifizieren und die notwendigen baulichen Maßnahmen und deren Parameter festzulegen.
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