Was ist RAD – Radiation Absorbed Dose – Definition?

Das Rad (eine Abkürzung für Radiation Absorbed Dose) ist die Nicht-SI-Einheit der absorbierten Dosis. Eine Dosis von einem Rad entspricht der Ablagerung von einhundert Erg Energie in einem Gramm eines beliebigen Materials. Strahlendosimetrie

Die Energiedosis ist definiert als die Energiemenge, die durch ionisierende Strahlung in einer Substanz abgegeben wird. Energiedosis wird das Symbol gegeben D . Das rad (eine Abkürzung für R adiation A bsorbed D OSE) ist die Nicht-SI – Einheit der absorbierten Dosis. Die Energiedosis wird auch in einer Einheit gemessen, die als Gray (Gy) bezeichnet wird und vom SI-System abgeleitet ist. Die Nicht-SI-Einheit rad wird überwiegend in den USA verwendet.

Energiedosis - Definition

Einheiten der absorbierten Dosis:

  • Grau. Eine Dosis von einem Grau entspricht einer Energieeinheit (Joule), die in einem Kilogramm eines Stoffes gespeichert ist.
  • RAD. Eine Dosis von einem Rad entspricht der Ablagerung von einhundert Erg Energie in einem Gramm eines beliebigen Materials.

RAD – Einheit der absorbierten Dosis

Eine Dosis von einem Rad entspricht der Ablagerung von einhundert Erg Energie in einem Gramm eines beliebigen Materials. Beachten Sie, dass der Erg eine Energieeinheit ist und 10 –7 Joule entspricht. Eine verwandte Einheit, das Röntgen, wird verwendet, um die Strahlenexposition zu quantifizieren. Der F-Faktor kann verwendet werden, um zwischen Rad und Röntgen umzurechnen.

Ein Rad ist signifikant niedriger als ein Grau, was eine große Menge der absorbierten Dosis darstellt. Eine Person, die eine Ganzkörperdosis von 100 Rad aufgenommen hat, hat pro kg Körpergewebe (dh 1 Gy) ein Joule Energie aufgenommen. In der Industrie gemessene resorbierte Dosen (außer Nuklearmedizin) haben oft vergleichbare Dosen wie ein Rad und die folgenden Vielfachen werden oft verwendet:

1 mrad (Millirad) = 1E-3 rad

1 krad (Kilorad) = 1E3 rad

Die Umrechnungen von SI-Einheiten in andere Einheiten lauten wie folgt:

  • 1 Gy = 100 rad
  • 1 mGy = 100 mrad

Das Grau und das Rad sind physikalische Einheiten. Sie beschreiben den physikalischen Effekt der einfallenden Strahlung (dh die Menge an Energie, die pro kg deponiert wird), aber sie sagen nichts über die biologischen Konsequenzen einer solchen Energiedeponierung in lebendem Gewebe aus.

Beispiele für absorbierte Dosen in Rad

Wir müssen beachten, dass Strahlung überall um uns herum ist. In, um und über der Welt, in der wir leben. Es ist eine natürliche Energiekraft, die uns umgibt. Es ist ein Teil unserer natürlichen Welt, der seit der Geburt unseres Planeten hier ist. In den folgenden Punkten versuchen wir, enorme Bereiche der Strahlenexposition auszudrücken, die aus verschiedenen Quellen erhalten werden können.

  • 0,005 mrad – Neben jemandem schlafen
  • 0,009 mrad – Ein Jahr lang in einem Umkreis von 30 Meilen um ein Kernkraftwerk leben
  • 0,01 mrad – Eine Banane essen
  • 0,03 mrad – Ein Jahr lang in einem Umkreis von 50 Meilen um ein Kohlekraftwerk leben
  • 1 mrad – Durchschnittliche Tagesdosis aus natürlichem Hintergrund
  • 2 mrad – Röntgenaufnahme der Brust
  • 4 mrad – Ein 5-stündiger Flugzeugflug
  • 60 mrad – Mammographie
  • 100 mrad – Dosisgrenze für einzelne Mitglieder der Öffentlichkeit, effektive Gesamtdosis pro Jahr
  • 365 mrad – Durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichem Hintergrund
  • 580 mrad – Brust-CT-Scan
  • 1 000 mrad – Durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichem Hintergrund in Ramsar, Iran
  • 2 000 mrad – einzelner Ganzkörper-CT-Scan
  • 17 500 mrad – Jährliche Dosis natürlicher Strahlung an einem Monazitstrand in der Nähe von Guarapari, Brasilien.
  • 500 000 mrad – Dosis erforderlich, um einen Menschen mit einem 50% igen Risiko innerhalb von 30 Tagen zu töten (LD50 / 30), wenn die Dosis über einen sehr kurzen Zeitraum erhalten wird .

Wie zu sehen ist, sind niedrige Dosen im Alltag üblich. Die vorherigen Beispiele können helfen, relative Größen zu veranschaulichen. Unter dem Gesichtspunkt der biologischen Konsequenzen ist es sehr wichtig, zwischen Dosen zu unterscheiden, die über kurze und längere Zeiträume erhalten werden . Eine „ akute Dosis “ tritt über einen kurzen und begrenzten Zeitraum auf, während eine „ chronische Dosis “ auftritt”Ist eine Dosis, die über einen längeren Zeitraum anhält, damit sie besser durch eine Dosisleistung beschrieben werden kann. Hohe Dosen neigen dazu, Zellen abzutöten, während niedrige Dosen dazu neigen, sie zu beschädigen oder zu verändern. Niedrige Dosen, die über lange Zeiträume verteilt sind, verursachen für kein Körperorgan ein unmittelbares Problem. Die Auswirkungen niedriger Strahlendosen treten auf der Ebene der Zelle auf, und die Ergebnisse werden möglicherweise über viele Jahre hinweg nicht beobachtet.

Berechnung der abgeschirmten Dosisleistung in Rad

Angenommen, die punktisotrope Quelle enthält 1,0 Ci von 137 Cs und hat eine Halbwertszeit von 30,2 Jahren . Es ist zu beachten, dass die Beziehung zwischen der Halbwertszeit und der Menge eines Radionuklids, die erforderlich ist, um eine Aktivität von einem Curie zu ergeben , unten gezeigt ist. Diese Materialmenge kann mit λ berechnet werden, der Zerfallskonstante bestimmter Nuklide:

Curie - Aktivitätseinheit

Etwa 94,6 Prozent zerfallen durch Beta-Emission zu einem metastabilen Kernisomer von Barium: Barium-137m. Der Hauptphotonenpeak von Ba-137m beträgt 662 keV . Nehmen Sie für diese Berechnung an, dass alle Zerfälle diesen Kanal durchlaufen.

Berechnen Sie die primäre Photonendosisrate in Rad pro Stunde (Rad.h -1 ) an der Außenfläche eines 5 cm dicken Bleischilds . Die Primärphotonendosisrate vernachlässigt alle Sekundärteilchen. Angenommen, der effektive Abstand der Quelle vom Dosispunkt beträgt 10 cm . Wir werden auch annehmen, dass der Dosispunkt Weichgewebe ist und vernünftigerweise durch Wasser simuliert werden kann, und wir verwenden den Massenenergieabsorptionskoeffizienten für Wasser.

Siehe auch: Gammastrahlendämpfung

Siehe auch: Abschirmung von Gammastrahlen

Lösung:

Die Primärphotonendosisrate wird exponentiell abgeschwächt , und die Dosisrate von Primärphotonen unter Berücksichtigung der Abschirmung ist gegeben durch:

Dosisleistungsberechnung

Wie zu sehen ist, berücksichtigen wir den Aufbau von Sekundärstrahlung nicht. Wenn Sekundärteilchen erzeugt werden oder wenn die Primärstrahlung ihre Energie oder Richtung ändert, ist die effektive Dämpfung viel geringer. Diese Annahme unterschätzt im Allgemeinen die wahre Dosisleistung, insbesondere für dicke Abschirmungen und wenn der Dosispunkt nahe an der Abschirmoberfläche liegt, aber diese Annahme vereinfacht alle Berechnungen. In diesem Fall ist die tatsächliche Dosisleistung (mit dem Aufbau von Sekundärstrahlung) mehr als doppelt so hoch.

Um die absorbierte Dosisleistung zu berechnen , müssen wir in der Formel Folgendes verwenden:

  • k = 5,76 · 10 & supmin; & sup7;
  • S = 3,7 × 10 10 s –1
  • E = 0,662 MeV
  • μ t / ρ = 0,0326 cm 2 / g (Werte sind bei NIST erhältlich)
  • μ = 1,289 cm -1 (Werte sind bei NIST erhältlich)
  • D = 5 cm
  • r = 10 cm

Ergebnis:

Die resultierende absorbierte Dosisrate in Grautönen pro Stunde beträgt dann:

absorbierte Dosisleistung - rad - Berechnung

Wenn wir den Aufbau von Sekundärstrahlung berücksichtigen wollen, müssen wir den Aufbaufaktor einbeziehen. Die erweiterte Formel für die Dosisleistung lautet dann:

absorbierte Dosisleistung - grau

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.net oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.