Patenanmeldung
für Sievimet – wir hier fortgeschrieben Stand 23. Aug. 2023
Jochen
Michels, Dipl.-Ing.
Unternehmensberatung, Konrad-Adenauer-Ring 74, 41464 Neuss
02131 80888 – jochen.michels- at - jomi1.com
Überwachungs-Gerät für die Strahlen-Dosislast in
Sievert
Die vorliegende
Technologie betrifft Wearables und Apps zur dauernden Beobachtung des Trägers
hinsichtlich der von ihm aufgenommenen Mengen an Strahlendosis gemessen in Sievert[1].
Dabei wird auch vor schädlichen Über- und Unterdosis gewarnt.
Es herrscht
eine weit verbreitete Unwissenheit über zuträgliche und schädliche Dosen an
radioaktiver Strahlung für uns Menschen. Meist wird sie als gefährlich
vermutet. Angst ist die Folge. Weitgehend unbekannt ist, dass radioaktive
Strahlung auch gesundheitsfördernd ist, wenn die richtige Dosis eingehalten
wird.
In der
Berliner Zeitung[2]
moniert Herr Ulrich Waas[3],
dass die natürliche Strahlenexposition in Deutschland zwischen etwa 1.000 und
10.000 μSv/a variiert und dies politisch und
gesellschaftlich nicht kritisiert wird. Andererseits sehe man bei Endlagern
schon 10 μSv/a als kritisch an. Andere Experten
kritisieren dieses ambivalente Verhalten ebenfalls.
Jedenfalls
ist festzustellen, dass:
·
Kaum bekannt ist,
welche Dosis man mindestens haben sollte.
·
Noch weniger bekannt ist, wieviel man tatsächlich laufend abbekommt.
·
Gar nicht bekannt ist, wie, wo, wann, wie lange, man sich welcher Strahlung
aussetzen sollte.
Wir befinden
uns im Dunkel und im Nichtwissen um die radioaktive Strahlung und ihre Wirkung.
Viele scheuen sogar die Diskussion und lehnen Atomstrahlen grundsätzlich ab. So
der Strahlenexperte Dipl.Ing. Smital,
Greenpeace, in einem Telefongespräch mit dem Autor. Die Strahlenschutz-Gesetzgebung
sieht schon 1 mSV/a bei einer Person als exponiert
an.
Dagegen wird
nirgendwo eine zu niedrige Strahlung thematisiert. Eine Ausnahme ist der Gasteiner
Heilstollen, wo die Patienten bewusst einer Radonstrahlung ausgesetzt werden.
Diese verschafft ihnen Linderung und Heilung vielfältiger Beschwerden und Krankheiten.
Auf dem
Markt befindliche Geräte und Apps haben fast ausschliesslich
die Strahlung von Material in Becquerel im Blick. Der Geigerzähler ist weit
verbreitet. Damit wird die Strahlung von einzelnen oder Ansammlungen von strahlenden
Elementen, Isotopen, Aktiniden oder anderen Substanzen in Becquerel, Curie oder ähnlichen
Einheiten festgestellt, die momentan von einem solchen Gegenstand ausgehen.
Teilweise
wird auch festgestellt, wieviel und welche Strahlung auf einen Gegenstand oder
Menschen eintrifft.
Jedoch wird
nicht gemessen, kumuliert und ausgewertet, welche Dosis – gemessen in Sievert
oder Anteilen davon - in welchem Zeitraum auf Menschen oder auch Tiere
einwirkt.
Es gibt ähnliche Sensoren in Füllhaltergehäusen, die sogar eine eigene Stromversorgung enthalten.
Sie alle sind zwar
für punktuelle Geigermessungen geeignet, aber für Dauernutzung unbrauchbar.
· Beruflich strahlenexponierte Menschen dürfen einer jährlichen Dosis von 0,020 Sv (=20 mSV) ausgesetzt sein, maximal in einem einzelnen Jahr 0,050 Sv = 50 mSv
· Eine in Deutschland lebende Person erhält eine mittlere effektive Dosis von 0,0021 Sv pro Jahr. Das sind 2,1 mSV pro Jahr.
· Andere sprechen von 1 mikroSievert pro Tag bzw. 360 μSv/a. Das wäre nur noch 0,000360 Sv pro Jahr.
Es herrscht also Unsicherheit, selbst bei den Experten. Zur zuträglichen Strahlendosis für Menschen gibt es drei wichtige Untersuchungen von Luckey, Doss und Sanders. Auch Ed Hiseroth hat sich dazu geäussert. Sie kommen insgesamt zu der Aussage, dass der Mensch pro Jahr mindestens 60 mSV bekommen sollte. Als Obergrenze gibt es stark variierende Angaben, die von 200 bis 3.000 mSV gehen. Offizielle Forschungsergebnisse sind in Deutschland kaum vorhanden, und bei fast allen Bürgern unbekannt.
Nützliche Wirkung der radioaktiven Strahlung
Wenig bekannt ist die Tatsache, dass unsere Körperzellen durch regelmäßige Strahlen mit geeigneter Dosis in ihrer Regenerationsfähigkeit trainiert werden Sie werden gestärkt und widerstandsfähig gegen Beanspruchungen vieler Art. Diese Wirkung muss in ihrer Größe durch Erfahrungen angenähert werden, da es keine entsprechende Forschung gibt. Als Vorschlag kann gelten, dass man eine Dosis um 200 bis vielleicht 1.000 mSV pro Jahr anstreben sollte, bis genauere Erkenntnisse vorliegen.
Diese Jahresdosis darf nicht konzentriert innerhalb kürzester Zeit aufgenommen werden. Sie sollte in etwa gleichen Dosen pro Tag, verteilt über das Jahr, erreicht werden. Das heisst etwa 0,6 bis 3 mSv pro Tag. Man muss diese Strahlendosis gleichsam als Training für die Zellen des Organismus sehen. Jeden Tag eine Übungseinheit, ähnlich wie beim Sport.
Diese Mengen sind nicht einfach zu summieren, sondern benötigen Pausen, wie bei jedem Training. Die Zellen werden durch die anregenden Strahlen in ihrem korrekten Verhalten trainiert und brauchen wie ein Sportler oder Reha-Patient den gesunden Wechsel zwischen Spannung und Ruhe. Allzu lange Pausen sind ebenso abträglich, wie Überdosen.
Fliegendes Personal, das sein ganzes Leben NUR auf der Nordatlantikroute fliegen würde, könnte in 40 Jahren Dienstzeit 400mSv erreichen. Das ist ein Zehntel von 4Sv, wo es - in kurzer Zeit erhalten - gefährlich werden könnte.
Da heute niemand seine eigene Sievert-Dosis ständig kontrolliert, weiss auch kaum jemand was schädlich oder nützlich ist.
Dem will Sievimet (vorl. Arbeitsname) abhelfen mit dem Verfahren aus Gerät und Auswertungs-APP.
Zu lösende Aufgabe
Erwünscht
ist das regelmäßiges Zelltraining. Das wird durch Atomstrahlung gefördert. Die
verstrahlten Wohnungen in Taiwan, der Gasteiner Heilstollen bei Salzburg,
Wohngebiete in Indien und andere beweisen es. Auch zur Heilung – zum Beispiel
bei Prostata-Krebs – wird dauernde radioaktive Strahlung eingesetzt. Röntgen
dagegen ist punktuell und wird scharf überwacht.
Daher sollte
bei den Krankenkassen ein hohes Interesse bestehen, ihren Versicherten einfache
Möglichkeiten zu geben, ihre optimale Strahlen-Dosis zu überwachen. Die meisten
Menschen dürften bestrebt sein, unverträglich niedrige oder hohe Strahlenmengen
zu vermeiden. Vor zu hohen Strahlen schützen die meisten Staaten ihre Bürger
durch Gesetze. Vor zu niedrigen Dosen
jedoch nicht. Der Fitness-bewusste Bürger sollte sich also selbst
orientieren können.
Offenbarung der Erfindung/des Verfahrens
Beschreibung der zeichnungen
Detaillierte Beschreibung
Kurzbeschreibung des Vorschlages
Mit einer einfachen
Ergänzung für Fitness-Bänder (FB) und Smartwatches (SW) werden alle
eintreffenden radioaktiven Strahlen aufgenommen, auf dem Smartphone (SP)
gespeichert und in zeitlichen Intervallen ausgewertet.
Die auf den
Menschen treffenden Strahlenteilchen ( Alfa, Beta,
Gamma, Neutronen, ggf. weitere) werden von einem Sensor im FB oder SW laufend
per Bluetooth an das SP gesendet. Dort nimmt ein Speicher sie auf und eine APP übernimmt
das Ordnen und Auswerten.
Daraus
ergeben sich Dosis-Werte in kurzen, mittleren und langen Zeiträumen, die es
erlauben, harmlose von schädlichen Dosen zu unterscheiden. Die Werte der
Strahlenschutzgesetze, -Verordnungen und –Anlagen gelten vorerst als
Anhaltspunkte. Sie sind unter Experten derzeit umstritten, im Gesetz zu niedrig
festgelegt und erreichen in Deutschland nicht die gesundheitsfördernden Werte.
Durch
verbreiteten Einsatz von Sievimet werden Erfahrungen
möglich, die ggf. sogar die Gesetzgebung beeinflussen können.
Die einzelnen Elemente
Der Sensor
Solche Sensoren gibt es schon heute in den hier
gezeigten SP-Zusatzgeräten.
Das
Smartphone
Das SP ist die
Hardware-Basis für die Auswertung durch eine App. Damit sind schon Stromversorgung,
Bluetooth-Sendetechnik gegeben. Es kann auch den Sensor aufnehmen. Dies hat aber
den Nachteil, dass es nicht ständig an einer bestimmten Körperstelle getragen
wird.
Patentansprüche
Es handelt
sich um eine Kombination aus Gerät und Verfahren.
1.
Die
Smartphone-App
Ähnlich bekannter Fitness-Apps
für SP /SW wertet die Sievimet-App die Daten aus und
stellt sie in lesbarer und verständlicher Form dar.
Die App speichert die
eintreffenden Impulse je nach Strahlenart in dafür bestimmte eigene Zähler.
Diese Zähler sammeln die Impulse. Nach einem einstellbaren Zeitintervall – z.
B. einer Viertelstunde – werden die aufgelaufenen Summen für jede Strahlenart
in einem separaten Zähler-Speicher abgelegt und dabei mit einem Zeitstempel
(Kalenderdatum / Uhrzeit) versehen.
Einmal pro Stunde
werden die Einzelsummen jeder Strahlenart in einem weiteren Speicher abgelegt, so
dass sich am Tagesende (Mitternacht) für jede Strahlenart 24 Summen in diesen
Speichern befinden.
Daneben gibt es für
jede Strahlenart eigene Schwellwerte je Viertel- und volle Stunde. Mit diesen
werden die Summen jeweils verglichen um plötzliche oder kurzzeitige
Intensivstrahlen sofort zu erkennen. Dabei wird dann ein alert (Warnsignal)
ausgelöst.
Die Tagessummen werden
täglich einmal (z. B. Mitternacht) in die Cloud übertragen und dort in eigenen
Speichern je Strahlenart gesammelt. Sollte die Cloudverbindung einmal für
mehrere Tage unterbrochen sein, kann die App die Werte bis zu einem Monat auch
im SP selbst speichern.
Stündlich werden nach
der Sievert-Formel aus den gesammelten Teilchenmengen der einzelnen Arten die
Dosis als milliSievert (mSV)
errechnet. Bei Erreichen von Schwellwerten wird der erwähnte alert ausgelöst.
Die betreffende Person
muss je nach Schwere des alerts dann eine Arztpraxis
oder andere geeignete Stelle aufsuchen, die Genaueres zu Art und Umfang der
Strahlenbelastung ermittelt.
Analoges gilt
umgekehrt für eine zu geringe Strahlendosis. Dieser erfordert allerdings kein
schnelles Handeln. Wenn über einen längeren Zeitraum (z.B. einen Monat oder ein
Halbjahr) zu wenig mSV festgestellt wurden, bekommt
die Person eine Meldung. Sie sollte dann geeignete Orte mit mehr Strahlung
aufsuchen, z.B. einen Gebirgs-Aufenthalt, einen Kuraufenthalt in einem
Strahlenbad, einen Langstreckenflug, Skiurlaub und ähnliche Mittel.
2.
Die Cloud-Speicherung
Die in der App
gesammelten Werte werden zu langfristigen Überwachung der Strahlendosis in
einen Cloudspeicher übertragen. Dort werden dann aufgrund der Tages- und/oder
Monatssummen die Jahreswerte errechnet und mit der el.
Patientenakte verknüpft.
So kann der Patient
und sein Arzt über Jahre hinweg feststellen, wie die Strahlendosis verlaufen
ist und ggf. daraus Rückschlüsse auf andere Anamnese-Faktoren ziehen.
3.
Die
Ermittlung von Sievert-Werten
Da hierzu noch keine
konkrete Formel/Algorithmus vorliegt. Wird vorläufig das Folgende Verfahren eingetzt:
Die App im SP sagt: in
der letzten 15 Minuten erhielt „ich“ :
375.000 Alfateilchen
35.000 Beta
1.567.000 Gamma
13.000 Neutronen
Die etwa pfenniggroße
Auftreff-Fläche des
Sensors wird umgerechnet in die Körper-Gesamtfläche bei horizontaler
Projektion, sagen wir 3.000 mal. Demzufolge
war die Exposition der Trägerperson in dieser Viertelstunde eine Dosis von xxx mSV. Diese Werte werden gespeichert und entsprechend der
Zeitintervalle fortgeschrieben. Ergeben sich Schwellwerte, werden alerts ausgelöst.
4.
System
Komponenten
Sensor zum Einbau in SW, SP oder andere Träger. Stromversorgung
und Bluetooth Sendetechnik zum SP, falls erforderlich
5.
Gerät
6. Programmprodukt
https://new.epo.org/de/legal/epc/2020/r42.html
[1] zur Einheit Sievert Sv nach SI
Das Sievert wird für
folgende Dosisgrößen verwendet (Einzelheiten siehe den Artikel „Äquivalentdosis“):
·
Äquivalentdosis als
Dosismessgröße,
·
Organ-Äquivalentdosis,
·
Effektive Dosis,
·
Folge-Organ-Äquivalentdosis,
·
Effektive Folgedosis.
Dosisangaben in Sievert werden im
Strahlenschutz in einem Dosisbereich bis zu einigen 100 mSv angewendet, wo stochastische Wirkungen bekanntermaßen
auftreten oder (bei niedrigen Dosen) vermutet werden[2] und wo deterministische Wirkungen noch
nicht maßgebend sind. Höhere Strahlendosen, bei denen die deterministischen
Wirkungen maßgebend sind, werden in der Maßeinheit Gray angegeben. Typisch
hierfür sind Patientendosen im Rahmen der Strahlentherapie.
Beim Einwirken verschiedener
Strahlenarten auf ein Gewebe haben jeweils verwendete Dosisangaben in Sievert
den Vorteil, dass sie hinsichtlich des stochastischen Risikos direkt
miteinander verglichen werden können. Sie können auch zueinander addiert
werden, und die Summe drückt das mit der Einwirkung verbundene Gesamtrisiko
aus.
Bundesamt für Strahlenschutz
·
Die gesamte natürliche
Strahlenexposition in Deutschland oder genauer die effektive Dosis einer
Einzelperson in Deutschland beträgt durchschnittlich 2,1 Millisievert (mSv) im Jahr. Das sind 2.100 Mikrosievert (μSv/a)
·
Je nach Wohnort,
Ernährungs- und Lebensgewohnheiten reicht sie von 1 Millisievert bis zu
10 Millisievert.
·
Über die Atemluft und
die Nahrung nimmt der Mensch seit jeher natürliche radioaktive Stoffe in
den Körper auf:
·
Die Inhalation des
radioaktiven Gases Radon mit seinen
Folgeprodukten führt im Durchschnitt pro Jahr zu einer effektiven Dosis von 1,1 Millisievert.
·
Mit der Nahrung werden
natürliche Radionuklide aus den
radioaktiven Zerfallsreihen des Thoriums und des Urans sowie Kalium-40 und
Kohlenstoff-14 aufgenommen; dadurch kommen im Mittel jährlich circa 0,3 Millisievert hinzu.
[2] „Bei nur einem einzigen Transatlantikflug pro Jahr von Frankfurt nach New York und zurück liegt im Mittel die Dosis bei
gut dem zehnfachen, das heißt bei 100 μSv/a.
Die natürliche Strahlenexposition in
Deutschland variiert je nach Wohnort zwischen etwa 1.000 und 10.000 μSv/a, im Mittel 2.100 μSv/a.
Diese naturgegebenen Unterschiede von 9.000 μSv/a
gelten politisch und gesellschaftlich als nicht beachtenswert. – wie kann dann
ein Tausendstel davon, das unter sehr unwahrscheinlichen Zuständen dazukommen
könnte, als problematisch eingestuft werden“
[3] Aus der BZ: Der Autor hat
jetzt über 45 Jahre „Energiediskussion“ erlebt. In dem Zeitraum ist oft von
verschiedenen Seiten – je nach Seite und Lage mal mehr, mal weniger – mit
vorgeschobenen, konstruierten Argumenten gearbeitet worden, um damit kritischen
Fragen der Öffentlichkeit auszuweichen. Die Lage in der Energieversorgung ist
jetzt jedoch so kritisch, dass wir uns diese Spiegelfechterei nicht mehr
leisten können. Es gibt sowohl zur Kernenergienutzung als auch zu einer
regenerativen Energieversorgung Fragen, die seriös beantwortet werden müssen
und nicht jeweils durch Plakatieren der konstruierten oder auch tatsächlichen
Schwächen der jeweils anderen Technologie beantwortet werden können. Die
Hoffnung wäre, dass gerade Ministerien, die für die Gesamtheit tätig sein
sollen, das auch so sehen.
Zum Autor: Nach dem Physik-Diplom 1975
ging Ulrich Waas zur KKW-Sparte der Kraftwerk Union
AG (KWU), damals gemeinsames Tochterunternehmen von Siemens und AEG. Nach
Tätigkeiten in verschiedenen Fachabteilungen war er von 1992 bis zur
Pensionierung 2012 Leiter der Abteilung, die beim KKW-Erbauer unter anderem für
einen wesentlichen Teil der gegenwärtig diskutierten Periodischen
Sicherheitsüberprüfung zuständig war. Anfang 2005 wurde Waas
zum Einbringen seiner Fachkenntnisse in Sicherheitsfragen bei KKW vom
Bundesumweltministerium in einen Ausschuss der Reaktor-Sicherheitskommission
berufen, von Anfang 2010 bis Ende 2021 in die RSK selbst.