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Seit 1985 sind im Bereich der Radiometrie neue gesetzliche Einheiten für die Aktivität und die Energiedosis in Gebrauch. Die alten Einheiten sind seit diesem Zeitpunkt zwar verboten, tauchen natürlich aber trotzdem in alten Büchern, und in den Begleitzetteln von Sammlerstücken immer noch auf.
Weil ich des öfteren gefragt werde, welche neue Einheit eine alte ersetzt hat, habe ich hier mal eine Zusammenstellung erarbeitet, die auch exotische Größen mit beinhaltet.
Größe | Beschreibung |
Einheiten-
symbol |
SI-Einheit seit 1985 | Bemerkung | alte Einheit | Umrechnung |
Aktivität | Anzahl der in einer bestimmten Zeit stattgefundenen Zerfälle |
Um die Aktivität sinnvoll und vergleichbar in Becquerel anzugeben, müssen das Nuklid und die Masse des Strahlers bekannt sein. Man spricht dann meist von der spezifischen Aktivität a und schreibt z.B. Bq/g oder Bq/kg. Die veraltete Enheit 1 Curie = 1 Ci war ursprünglich die Aktivität von 1 g Radium. |
1 Curie = 1 Ci | 1 Ci = 37GBq 1 mCi = 37MBq 1 µCI = 37kBq |
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Zählrate | Anzahl der in einer bestimmten Zeit stattgefundenen Zerfälle |
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(Counts per second) cps oder (Counts per minute) cpm |
Die mit dem Inspector ermittelte Zählrate unterscheidet weder die Nuklide noch deren Energie. Um auf Becquerel umzurechnen bedarf es der Kenntnis der beteiligten Nuklide und deren Kalibrierfaktoren. |
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Ionendosis | Die in Luft durch die Strahlung entstandene Ladungsmenge Q einer Ladungsart bezogen auf die Masse m der durchstrahlten Luft | Aus der Ionendosis kann man die Energiedosis berechnen, wenn die Energie, die zur Erzeugung eines Ionenpaars nötig ist, bekannt ist. Für trockene Luft ist die Ionisierungskonstante 33,85 eV pro Ionenpaar. 1C/kg entspricht in trockener Luft unter Normalbedingungen somit 34,0 Gy, für Weichteilgewebe ist für 1 C/kg die Energiedosis 37,6 Gy zu setzen. | 1 Röntgen = 1R | 1 R = 2,580 10-4 C/kg | ||
Energiedosis | Von einem Körper absorbierte Strahlungsenergie E bezogen auf die Masse m des Körpers |
Die auf einen Körper durch Strahlung übertragene Energie ist messtechnisch sehr schwer nachweisbar. Besser ist die Anzahl von Ionenpaaren zu messen. Deshalb wird zur Messung der Energiedosis die Ionendosis bestimmt und die Energiedosis daraus berechnet. Rad von "radiation absorbed dose" |
1 Rad = 1 rd | 1 rd = 10-2 Gy | ||
Äquivalentdosis | Energiedosis D multipliziert mit einem empirisch ermittelten dimensionslosen Wichtungsfaktor q, der die Art der Strahlung berücksichtigt und die biologische Wirkung der Strahlung beschreibt. |
q = 1 für β- γ- und Röntgenstrahlung |
Eine bestimmte Strahlung hat die Äquivalentdosis 1 Sievert, wenn sie die gleiche biologische Wirkung hervorruft, wie 1 Gy Röntgenstrahlung von 0,2 Mev. rem von "röntgen equivalent man" |
1 rem | 1 rem = 10-2 Sv | |
Dosisleistung | Energiedosis D durch Zeit t |
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1 rd/s | 1 rd/s = 10-2 Gy/s | ||
Mache-Einheit | Maß für die Radonkonzentration in der Bäderheilkunde, die 1985 durch das Becquerel ersetzt wurde. Die Größe gibt die Anzahl der Zerfälle bezogen auf das Volumen an. |
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1 Mache-Einheit = 1 ME |
Bei Radiumbechern wurde die erzielbare Konzentration
des damit herstellbaren Radonwassers in Mache-Einheiten angegeben.
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1 ME = 13,45 Bq/L |
Eman | Maß für die Radonkonzentration in der Bäderheilkunde und im Bergbau, die 1985 durch das Becquerel ersetzt wurde. Die Größe gibt die Anzahl der Zerfälle bezogen auf das Volumen an. |
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1 Eman |
Die Einheitenbezeichnung kommt von "Emanation"
(=Ausdünstung). So bezeichnete man früher das 222-Radon, welches
aus Radium durch Alphazerfall entsteht.
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1 Eman = 0,275 ME = 3,7 Bq/L |
Gesetzmäßigkeiten zur Radiometrie:
Zerfallsgesetz differenziell: | Die Proportionalitätskonstante λ heißt Zerfallskonstante | |
Zerfallsgesetz Integralform |
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Konstanten |
Loschmidtsche Zahl: 6,022 1023 1/mol |
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Energieäquivalent: |
Atomare Masseneinheit: u = 1,660 10-27 kg |
Beispielberechnungen:
Energiedosis aus Ionendosis:
In trockener Luft müssen für die Ionendosis von 1 C/kg = 6,242
1018 Ionenpaare entstehen, so viele Elementarladungen ergeben gerade
1 Coulomb. Pro Ionenpaar wird zur Ionisierung 33,8 eV an Energie gebraucht.
In Joule macht das 33,8 1,602 10-19 J.
Zusammen sind das je kg Masse: 6,242 1018 33,8
1,602 10-19 J = 33,8 J; also D = 33,8 J/kg = 33,8 Gy.
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