Modellierung

Modellierung strahleninduzierter Erkrankungsprozesse

Die Forschung im DRS in dieser Säule konzentriert sich auf drei Gebiete:

  • Mechanismen
  • Modellierung
  • Umweltdosimetrie


Beispiele für die in diesem Bereich untersuchte Themen:

Strahlenschäden an Stammzellen

The transplantation of mesenchymal stem cells has the potential to influence regenerative medicine, autoimmune diseases and cancer therapy. One great concern is that the transplanted stem cells may harbour unrecognised genetic alterations, leading to development of a donor cell-derived cancer. Prior radiation exposure of the donor is difficult to assess, and may be a risk factor for adverse transplantation effects. The group Stem Cells and Neurodegeneration are using murine mesenchymal stem cells to determine the potential for radiation-induced changes to the genetic programme.

Modellierung der akuten Strahlenantwort

The majority of transcribed RNA is not designed to be translated into protein, serving instead to regulate gene and protein expression. The group Non-coding transcriptomics have established that radiation-regulated transcription of long-non-coding RNA (lncRNA) species are critical to the acute response of (cancer) cells to irradiation. We are implementing a systems-level approach to identify nodes in the lncRNA pathways that can serve as targets for therapeutic intervention, biological predictors of therapy responses, and prior radiation exposures. Mehr dazu…

Krebsrisiko nach Strahlenexposition

Um das mit Dosen im Bereich von 10 bis über 100 mSv verbundene Krebsrisiko abzuschätzen, werden stochastische Modelle der Krebsentstehung entwickelt. Die Analyse wichtiger strahlenepidemiologischer Kohorten mit unterschiedlichen Modellen erlaubt die Ableitung von Risikowerten, die die in den Datensätzen enthaltene Information relativ unabhängig von den Annahmen einzelner Modelle darstellen.  Mehr dazu…

Radioökologische Modellierung

Radioökologische Modelle erlauben die Quantifizierung und Analyse von Strahlenexpositionen durch künstliche und natürliche Radionuklide in der Umwelt. Radionuklide können durch gasförmige oder flüssige Ableitungen während des bestimmungsgemäßen Betriebs von kerntechnischen und nuklearmedizinischen Einrichtungen, Unfällen in kerntechnischen Einrichtungen und dem Abbau von Uran und anderen Bodenschätzen in die Umwelt gelangen. Neuerdings müssen auch die potentiellen Auswirkungen der Freisetzung von Radionukliden durch Explosion einer „schmutzigen“ Bombe berücksichtigt werden. Dadurch rückt die Analyse von Expositionen in bewohnten Gebieten stärker in den Blickpunkt. Mehr dazu…

Umweltkontamination nach Ablagerung durch Schnee

Schnee wird eine hohe Effizienz des Aus­waschprozesses aerosolgebundener Radionuklide aus der Atmosphäre nachgesagt. Damit stellt die Schneedecke eine Sen­ke für radioaktive Stoffe dar, mit dem Unterschied, dass die für Boden typischen Schadstoff­filtereigenschaften im Schnee fehlen. Radionuklide werden zudem in der Schneedecke durch Subli­ma­tion weiter aufkonzentriert. Die Freisetzung mit der Schneeschmelze ist dann über den verstärkten Oberflächenabfluss besonders hoch. Die Expositionspfade von der Deposition auf und mit Schnee, die Migration und Radionuklidanreicherung im Altschnee und der Eintrag in die Gebirgsbäche bei der Schneeschmelze im Gesamten werden untersucht. Mehr dazu…

Retrospektive Dosimetrie

Strahlenexpositionen des Menschen in der Vergangenheit können durch die Messung der absorbierten Dosis in Materialien aus seiner Umgebung oder körpereigenen Materialien durch physikalische Verfahren retrospektiv ermittelt werden. Folgende Verfahren werden weiterentwickelt und zur Dosisrekonstruktion verwendet:
1) die paramagnetische Elektronenresonanz (EPR) von Zähnen
2) die Lumineszenz (TL/OSL) von Baumaterialien, am Körper getragenen Gegenständen und Haushaltsmaterialien.Mehr dazu…

Thoron und Radon in Innenräumen

Neben dem radioaktiven Edelgas Radon (Rn-222) aus der Uran-Zerfallsreihe trägt das ebenfalls radioaktive Isotop Thoron (Rn-220) zur Exposition des Menschen in Gebäuden bei. Besonders in Häusern, bei denen Lehm als Baustoff verwendet wurde, ist der Beitrag signifikant. Mit der Einrichtung eines Thoron-Experimentierhauses werden speziell die Abhängigkeit des Vorkommens dieses bisher wenig untersuchten Radonisotops von Innenraumparametern erforscht und die Ergebnisse in einem Innenraummodell abgebildet. Besonders über die Messung der Folgeprodukte von Thoron  und soll die genaue Ermittlung der Inhalationsdosis verbessert werden. Mehr dazu…

EPCARD: Exposition des fliegenden Personals

Das Computerprogramm EPCARD (European Program Package for the Calculation of Air Route Doses) wird entwickelt, um die Dosis von fliegendem Personal durch kosmische Strahlung zu berechnen. Ergänzt werden diese Arbeiten durch die Messung der Dosis durch kosmische Strahlung auf dem Schneefernerhaus und auf der Koldewey Station nahe des Nordpols.  Mehr dazu...