{"id":20739,"date":"2020-07-10T11:54:51","date_gmt":"2020-07-10T11:54:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-die-abschirmung-von-gammastrahlung-definition\/"},"modified":"2021-07-10T09:42:54","modified_gmt":"2021-07-10T09:42:54","slug":"was-ist-die-abschirmung-von-gammastrahlung-definition","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-die-abschirmung-von-gammastrahlung-definition\/","title":{"rendered":"Abschirmung gegen Gammastrahlung"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Eine wirksame Abschirmung gegen Gammastrahlung basiert auf der Verwendung von Materialien mit hoher Dichte und hohem Z-Wert. Auch Wasser und abgereichertes Uran k\u00f6nnen als Gammastrahlenschutz verwendet werden.<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>3-A-Regel &#8211; Abstand &#8211; Aufenthalt &#8211; Abschirmung<\/h2>\n<p>Im praktischen Strahlenschutz gibt es eine einfache Regel, um die Personendosis beruflich strahlenexponierter Personen m\u00f6glichst niedrig zu halten. Die <strong>3-A-Regel<\/strong> ist die Grundregel des Strahlenschutzes. Es besteht aus Abstand &#8211; Aufenthalt &#8211; Abschirmung.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Aufenthalt. <\/strong>Die H\u00f6he der Strahlenexposition h\u00e4ngt direkt (linear)\u00a0<strong>von der Zeit ab, die<\/strong>\u00a0Menschen in der N\u00e4he der Strahlungsquelle verbringen.\u00a0Die Dosis kann\u00a0<strong>durch Begrenzung der Expositionszeit reduziert werden<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<li><strong>Abstand. <\/strong>Die H\u00f6he der Strahlenexposition h\u00e4ngt von dem Abstand von der Strahlung ab. \u00c4hnlich wie bei einer Hitze von einem Feuer ist die Intensit\u00e4t der W\u00e4rmestrahlung hoch, wenn Sie zu nahe sind, und Sie k\u00f6nnen sich verbrennen. Wenn Sie in der richtigen Entfernung sind, k\u00f6nnen Sie dort problemlos standhalten und es ist au\u00dferdem bequem. Wenn Sie zu weit von der W\u00e4rmequelle entfernt sind, kann Sie auch die Unzul\u00e4nglichkeit der W\u00e4rme verletzen. Diese Analogie kann in gewissem Sinne auch auf Strahlung von Strahlungsquellen angewendet werden.<\/li>\n<li><strong>Abschirmung.\u00a0<\/strong>Wenn die Quelle zu intensiv ist und Zeit oder Entfernung keinen ausreichenden Strahlenschutz bieten, muss die Abschirmung verwendet werden.\u00a0Strahlenschutz besteht normalerweise aus Barrieren aus Blei, Beton oder Wasser.\u00a0Es gibt viele verschiedene Materialien, die zur Strahlenabschirmung verwendet werden k\u00f6nnen, aber es gibt viele verschiedene Situationen beim Strahlenschutz.\u00a0Dies h\u00e4ngt stark von der Art der abzuschirmenden Strahlung, ihrer Energie und vielen anderen Parametern ab.\u00a0Zum Beispiel kann sogar abgereichertes Uran als guter Schutz vor Gammastrahlung verwendet werden, andererseits ist Uran eine absolut ungeeignete\u00a0<a href=\"http:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/shielding-neutron-radiation\/\">Abschirmung von Neutronenstrahlung<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_12696\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-12696\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radiation_protection_principles.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-12666 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radiation_protection_principles.gif\" alt=\"Strahlenschutzprinzipien - Zeit, Entfernung, Abschirmung\" width=\"900\" height=\"700\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radiation_protection_principles.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-12696\" class=\"wp-caption-text\">Prinzipien des Strahlenschutzes &#8211; Zeit, Entfernung, Abschirmung<\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>Eigenschaften von Gammastrahlen \/ Strahlung<\/h2>\n<p><strong>Die Hauptmerkmale von\u00a0<a title=\"Gammastrahlen \/ Gammastrahlung\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\">Gammastrahlen<\/a><\/strong>\u00a0sind in folgenden Punkten zusammengefasst:<\/p>\n<ul>\n<li>Gammastrahlen sind\u00a0<strong>hochenergetische Photonen<\/strong>\u00a0(etwa 10 000-mal so viel Energie wie die sichtbaren Photonen), die gleichen\u00a0<a title=\"Photon - Grundteilchen\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\">Photonen<\/a>\u00a0wie die Photonen, die den sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums bilden &#8211; Licht.<\/li>\n<li>Photonen (Gammastrahlen und R\u00f6ntgenstrahlen) k\u00f6nnen Atome durch den photoelektrischen Effekt und den Compton-Effekt direkt (obwohl sie elektrisch neutral sind) ionisieren, aber die sekund\u00e4re (indirekte) Ionisation ist viel bedeutender.<\/li>\n<li>Gammastrahlen ionisieren Materie haupts\u00e4chlich durch\u00a0<strong>indirekte Ionisation<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<li>Obwohl eine gro\u00dfe Anzahl m\u00f6glicher Wechselwirkungen bekannt ist, gibt es drei wichtige Wechselwirkungsmechanismen mit Materie.\n<ul>\n<li><a title=\"Photoelektrischer Effekt\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/photoelectric-effect\/\"><strong>Photoelektrischer Effekt<\/strong><\/a><\/li>\n<li><a title=\"Compton-Streuung\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/compton-scattering\/\"><strong>Compton-Effekt<\/strong><\/a><\/li>\n<li><a title=\"Produktion von Positronen-Elektronenpaaren\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/pair-production\/\"><strong>Paarbildung<\/strong><\/a><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>Gammastrahlen\u00a0<strong>bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit<\/strong>\u00a0und k\u00f6nnen Tausende von Metern in der Luft zur\u00fccklegen, bevor sie ihre Energie verbrauchen.<\/li>\n<li>Da die Gammastrahlung sehr durchdringende Materie ist, muss sie durch sehr dichte Materialien wie Blei oder Uran abgeschirmt werden.<\/li>\n<li>Die Unterscheidung zwischen R\u00f6ntgen- und Gammastrahlen ist nicht so einfach und hat sich in den letzten Jahrzehnten ge\u00e4ndert.\u00a0Nach der derzeit g\u00fcltigen Definition werden R\u00f6ntgenstrahlen von Elektronen au\u00dferhalb des Kerns\u00a0<strong>emittiert<\/strong>\u00a0, w\u00e4hrend\u00a0<strong>Gammastrahlen vom Kern emittiert werden<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<li>Gammastrahlen\u00a0<strong>begleiten<\/strong>\u00a0h\u00e4ufig\u00a0<strong>die Emission<\/strong>\u00a0von\u00a0<a title=\"Alpha-Partikel\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">Alpha-<\/a>\u00a0und\u00a0<a title=\"Beta-Partikel\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\">Betastrahlung<\/a>\u00a0.<\/li>\n<\/ul>\n<div class=\"su-accordion su-u-trim\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<figure id=\"attachment_11707\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11707\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11707 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2-300x167.png\" alt=\"Vergleich von Partikeln in einer Wolkenkammer. Quelle: wikipedia.org\" width=\"300\" height=\"167\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2-300x167.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11707\" class=\"wp-caption-text\">Vergleich von Partikeln in einer Wolkenkammer.\u00a0Quelle: wikipedia.org<\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<figure id=\"attachment_11684\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11684\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/total_photon_attenuation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11684 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/total_photon_attenuation-300x217.png\" alt=\"D\u00e4mpfungskoeffizienten.\" width=\"300\" height=\"217\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/total_photon_attenuation-300x217.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11684\" class=\"wp-caption-text\">Gesamtphotonenquerschnitte.<br \/>\nQuelle: Wikimedia Commons<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Abschirmung gegen Gammastrahlung<\/h2>\n<p>Kurz gesagt basiert eine wirksame Abschirmung der Gammastrahlung in den meisten F\u00e4llen auf der Verwendung von Materialien mit zwei folgenden Materialeigenschaften:<\/p>\n<ul>\n<li>hohe Materialdichte.<\/li>\n<li>hohe Ordnungszahl des Materials (Materialien mit hohem Z)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Materialien mit niedriger Dichte und Materialien mit niedrigem Z k\u00f6nnen jedoch mit einer erh\u00f6hten Dicke kompensiert werden, die bei Abschirmanwendungen ebenso wichtig ist wie Dichte und Ordnungszahl.<\/p>\n<p>Ein Blei wird h\u00e4ufig als Gammaschild verwendet.\u00a0Der Hauptvorteil des Bleischildes liegt in seiner Kompaktheit aufgrund seiner h\u00f6heren Dichte.\u00a0Auf der anderen Seite ist\u00a0\u00a0<a title=\"Abgereichertes Uran\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/uranium\/depleted-uranium\/\">abgereichertes Uran<\/a>\u00a0aufgrund seines h\u00f6heren Z viel effektiver. Abgereichertes Uran wird zur Abschirmung in tragbaren Gammastrahlenquellen verwendet.<\/p>\n<p>In\u00a0<a title=\"Kernkraftwerk\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/\">Kernkraftwerken kann die<\/a>\u00a0\u00a0Abschirmung eines\u00a0<a title=\"Reaktorkern\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor-core\/\">Reaktorkerns<\/a>\u00a0durch Materialien des Reaktordruckbeh\u00e4lters, Reaktoreinbauten (\u00a0<a title=\"Neutronenreflektor\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/neutron-reflector\/\">Neutronenreflektor<\/a>\u00a0) erfolgen.\u00a0Auch schwerer Beton wird normalerweise verwendet, um sowohl\u00a0<a title=\"Abschirmung der Neutronenstrahlung\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/shielding-neutron-radiation\/\">Neutronen<\/a>\u00a0als auch Gammastrahlung\u00a0abzuschirmen\u00a0.<\/p>\n<p>Obwohl Wasser weder ein Material mit hoher Dichte noch mit hohem Z-Gehalt ist, wird es \u00fcblicherweise als Gammaschutz verwendet.\u00a0Wasser bietet eine Strahlenabschirmung von Brennelementen in einem Pool abgebrannter Brennelemente w\u00e4hrend der Lagerung oder w\u00e4hrend des Transports vom und in den\u00a0<a title=\"Reaktorkern\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor-core\/\">Reaktorkern<\/a>\u00a0.<\/p>\n<p>Im Allgemeinen ist die Abschirmung der Gammastrahlung komplexer und schwieriger als die\u00a0<a title=\"Abschirmung von Beta-Strahlung - Elektronen\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/shielding-of-ionizing-radiation\/shielding-beta-radiation\/\">Abschirmung<\/a>\u00a0der\u00a0<a title=\"Abschirmung der Alpha-Strahlung\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/shielding-of-ionizing-radiation\/shielding-of-alpha-radiation\/\">Alpha-<\/a>\u00a0oder\u00a0<a title=\"Abschirmung von Beta-Strahlung - Elektronen\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/shielding-of-ionizing-radiation\/shielding-beta-radiation\/\">Betastrahlung<\/a>\u00a0.\u00a0Um umfassend zu verstehen, wie ein Gammastrahl seine Anfangsenergie verliert, wie er abgeschw\u00e4cht und abgeschirmt werden kann, m\u00fcssen wir seine Interaktionsmechanismen genau kennen.<\/p>\n<p>Siehe auch mehr Theorie:\u00a0<a title=\"Wechselwirkung von Gammastrahlung mit Materie\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/\">Wechselwirkung von Gammastrahlung mit Materie<\/a><\/p>\n<p>Siehe auch Rechner:\u00a0<a title=\"Rad Pro Rechner\" href=\"http:\/\/www.radprocalculator.com\/Gamma.aspx\">Gamma-Aktivit\u00e4t zur Dosisleistung (mit \/ ohne Schild)<\/a><\/p>\n<p>Siehe auch XCOM &#8211; Photonenquerschnittsdatenbank:\u00a0<a title=\"XCOM-Datenbank\" href=\"http:\/\/www.nist.gov\/pml\/data\/xcom\/\">XCOM: Photonenquerschnittsdatenbank<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Gammastrahlenabschw\u00e4chung<\/h2>\n<p>Der Gesamtquerschnitt der\u00a0<a title=\"Wechselwirkung von Gammastrahlung mit Materie\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/\">Wechselwirkung von Gammastrahlen<\/a>\u00a0mit einem Atom ist gleich der Summe aller drei genannten Teilquerschnitte:\u00a0<strong>\u03c3 = \u03c3\u00a0<sub>f<\/sub>\u00a0+ \u03c3\u00a0<sub>C<\/sub>\u00a0+ \u03c3\u00a0<sub>p\u00a0<\/sub><\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>\u03c3\u00a0<sub>f<\/sub>\u00a0&#8211; Photoelektrischer Effekt<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<ul>\n<li><strong>\u03c3\u00a0<sub>C<\/sub> &#8211; Compton-Effekt<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<ul>\n<li><strong>\u03c3\u00a0<sub>p<\/sub> &#8211; Paarbildung<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>Abh\u00e4ngig von der Gammastrahlenenergie und dem Absorbermaterial kann einer der drei Teilquerschnitte viel gr\u00f6\u00dfer werden als die beiden anderen.\u00a0Bei kleinen Werten der Gammastrahlenenergie\u00a0dominiert\u00a0der\u00a0<a title=\"Photoelektrischer Effekt\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/photoelectric-effect\/\"><strong>photoelektrische Effekt<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Bei Zwischenenergien dominiert die\u00a0<a title=\"Compton-Streuung\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/compton-scattering\/\"><strong>Compton-Streuung<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Die Compton-Streuung nimmt auch mit abnehmender Ordnungszahl der Materie zu, daher ist das Dominanzintervall f\u00fcr Lichtkerne breiter.\u00a0Schlie\u00dflich\u00a0dominiert die\u00a0<a title=\"Produktion von Positronen-Elektronenpaaren\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/pair-production\/\"><strong>Produktion von Elektronen-Positronen-Paaren<\/strong><\/a>\u00a0bei hohen Energien.<\/p>\n<p>Basierend auf der Definition des Wechselwirkungsquerschnitts kann die Abh\u00e4ngigkeit der Intensit\u00e4t der Gammastrahlen von der Dicke des Absorbermaterials abgeleitet werden.\u00a0Wenn\u00a0<strong>monoenergetische Gammastrahlen<\/strong>\u00a0zu einem\u00a0<strong>schmalen Strahl<\/strong>\u00a0kollimiert\u00a0<strong>werden<\/strong>\u00a0und der Detektor hinter dem Material nur die Gammastrahlen erfasst, die durch dieses Material hindurchgegangen sind, ohne dass eine Wechselwirkung mit diesem Material besteht, sollte die Abh\u00e4ngigkeit eine einfache\u00a0<strong>exponentielle Abschw\u00e4chung der Gammastrahlen sein<\/strong> . Jede dieser Wechselwirkungen entfernt das Photon entweder durch Absorption oder durch Streuung von der Detektorrichtung weg vom Strahl. Daher k\u00f6nnen die Wechselwirkungen durch eine feste Eintrittswahrscheinlichkeit pro Einheit Pfadl\u00e4nge im Absorber charakterisiert werden. Die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten hei\u00dft Absorptionskoeffizient:<\/p>\n<p><strong>\u03bc = \u03c4\u00a0<sub>(photoelektrisch)<\/sub>\u00a0+ \u03c3\u00a0<sub>(Compton)<\/sub>\u00a0+ \u03ba\u00a0<sub>(Paar)<\/sub><\/strong><\/p>\n<figure id=\"attachment_11791\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11791\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/attenuation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-11791 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/attenuation.png\" alt=\"Gammastrahleneinstellung\" width=\"570\" height=\"357\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/attenuation.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11791\" class=\"wp-caption-text\">Die relative Bedeutung verschiedener Prozesse der Wechselwirkung von Gammastrahlung mit Materie.<\/figcaption><\/figure>\n<h2>Absorptionskoeffizient<\/h2>\n<p>Die D\u00e4mpfung der Gammastrahlung kann dann durch die folgende Gleichung beschrieben werden.<\/p>\n<p><strong>I = I\u00a0<sub>0<\/sub>\u00a0.e\u00a0<sup>-\u03bcx<\/sup><\/strong><\/p>\n<p>wobei I die Intensit\u00e4t nach der D\u00e4mpfung ist, I\u00a0<sub>o<\/sub> die Einfallsintensit\u00e4t ist, \u03bc der Absorptionskoeffizient (cm\u00a0<sup>\u20131<\/sup>\u00a0) und die physikalische Dicke des Absorbers (cm) ist.<\/p>\n<figure id=\"attachment_11792\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11792\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/exponential-attenuation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11791 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/exponential-attenuation-300x217.png\" alt=\"D\u00e4mpfung\" width=\"300\" height=\"217\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/exponential-attenuation-300x217.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11792\" class=\"wp-caption-text\">Abh\u00e4ngigkeit der Intensit\u00e4t der Gammastrahlung von der Absorberdicke<\/figcaption><\/figure>\n<p>Die in der nebenstehenden Tabelle aufgef\u00fchrten Materialien sind Luft, Wasser und verschiedene Elemente von Kohlenstoff (\u00a0<i>Z<\/i>\u00a0= 6) bis Blei (\u00a0<i>Z<\/i> = 82). Ihre linearen D\u00e4mpfungskoeffizienten sind f\u00fcr drei Gammastrahlenenergien angegeben.\u00a0Es gibt zwei Hauptmerkmale des Absorptionskoeffizienten:<\/p>\n<ul>\n<li>Der lineare D\u00e4mpfungskoeffizient nimmt mit zunehmender Ordnungszahl des Absorbers zu.<\/li>\n<li>Der lineare D\u00e4mpfungskoeffizient f\u00fcr alle Materialien nimmt mit der Energie der Gammastrahlen ab.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Halbwertsschicht<\/h2>\n<p>Die Halbwertsschicht dr\u00fcckt die Dicke des absorbierenden Materials aus, die zur Verringerung der Intensit\u00e4t der einfallenden Strahlung um den\u00a0<strong>Faktor zwei ben\u00f6tigt wird<\/strong>\u00a0.\u00a0Es gibt zwei Hauptmerkmale der Halbwertsschicht:<\/p>\n<ul>\n<li>Die\u00a0<b>Halbwertsschicht<\/b>\u00a0nimmt mit zunehmender Ordnungszahl des Absorbers ab.\u00a0Zum Beispiel werden 35 m Luft ben\u00f6tigt, um die Intensit\u00e4t eines 100-keV-Gammastrahls um den Faktor zwei zu verringern, w\u00e4hrend nur 0,12 mm Blei dasselbe bewirken k\u00f6nnen.<\/li>\n<li>Die\u00a0<b>Halbwertsschicht<\/b>\u00a0f\u00fcr alle Materialien nimmt mit der Energie der Gammastrahlen zu.\u00a0Zum Beispiel von 0,26 cm f\u00fcr Eisen bei 100 keV bis etwa 1,06 cm bei 500 keV.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Beispiel:<\/h2>\n<p>Wie viel Wasserschutz ben\u00f6tigen Sie, wenn Sie die Intensit\u00e4t eines\u00a0<strong>monoenergetischen<\/strong>\u00a0500-keV-\u00a0Gammastrahls (\u00a0<strong>schmaler Strahl<\/strong>\u00a0) auf\u00a0<strong>1%<\/strong>\u00a0seiner Einfallsintensit\u00e4t\u00a0reduzieren m\u00f6chten\u00a0?\u00a0Die Halbwertsschicht f\u00fcr 500 keV Gammastrahlen in Wasser betr\u00e4gt 7,15 cm und der lineare D\u00e4mpfungskoeffizient f\u00fcr 500 keV Gammastrahlen in Wasser betr\u00e4gt 0,097 cm\u00a0<sup>-1<\/sup>\u00a0.\u00a0Die Frage ist recht einfach und kann durch folgende Gleichung beschrieben werden:<img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=I(x)%3D%5Cfrac%7BI_%7B0%7D%7D%7B100%7D%2C%5C%3B%5C%3B%20when%5C%3B%20x%20%3D%3F%20\" alt=\"I (x) = frac {I_ {0}} {100} ;; wann; x =?\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=I(x)%3D%5Cfrac%7BI_%7B0%7D%7D%7B100%7D%2C%5C%3B%5C%3B%20when%5C%3B%20x%20%3D%3F%20\" \/>Wenn die Halbwertsschicht f\u00fcr Wasser 7,15 cm betr\u00e4gt, betr\u00e4gt der lineare D\u00e4mpfungskoeffizient:<img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cmu%3D%5Cfrac%7Bln2%7D%7B7.15%7D%3D0.097cm%5E%7B-1%7D\" alt=\"mu = frac {ln2} {7,15} = 0,097 cm ^ {- 1}\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cmu%3D%5Cfrac%7Bln2%7D%7B7.15%7D%3D0.097cm%5E%7B-1%7D\" \/>Jetzt k\u00f6nnen wir die exponentielle D\u00e4mpfungsgleichung verwenden:<img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=I(x)%3DI_0%5C%3Bexp%5C%3B(-%5Cmu%20x)\" alt=\"I (x) = I_0; exp; (- mu x)\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=I(x)%3DI_0%5C%3Bexp%5C%3B(-%5Cmu%20x)\" \/><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cfrac%7BI_0%7D%7B100%7D%3DI_0%5C%3Bexp%5C%3B(-0.097%20x)\" alt=\"frac {I_0} {100} = I_0; exp; (- 0,097 x)\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cfrac%7BI_0%7D%7B100%7D%3DI_0%5C%3Bexp%5C%3B(-0.097%20x)\" \/>deshalb<img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cfrac%7B1%7D%7B100%7D%3D%5C%3Bexp%5C%3B(-0.097%20x)\" alt=\"frac {1} {100} =; exp; (- 0,097 x)\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cfrac%7B1%7D%7B100%7D%3D%5C%3Bexp%5C%3B(-0.097%20x)\" \/><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=ln%5Cfrac%7B1%7D%7B100%7D%3D-ln%5C%3B100%3D-0.097%20x\" alt=\"lnfrac {1} {100} = - ln; 100 = -0,097 x\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=ln%5Cfrac%7B1%7D%7B100%7D%3D-ln%5C%3B100%3D-0.097%20x\" \/><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=x%3D%5Cfrac%7Bln100%7D%7B%7B0.097%7D%7D%3D47.47%5C%3Bcm\" alt=\"x = frac {ln100} {{0.097}} = 47.47; cm\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=x%3D%5Cfrac%7Bln100%7D%7B%7B0.097%7D%7D%3D47.47%5C%3Bcm\" \/>Die erforderliche Wasserdicke betr\u00e4gt also ca.\u00a0<strong>47,5 cm<\/strong>\u00a0.\u00a0Dies ist eine relativ gro\u00dfe Dicke und wird durch kleine Atomzahlen von Wasserstoff und Sauerstoff verursacht.\u00a0Wenn wir das gleiche Problem f\u00fcr\u00a0<strong>Blei (Pb)<\/strong>\u00a0berechnen\u00a0, erhalten wir die Dicke\u00a0<strong>x = 2,8 cm<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p>Lineare D\u00e4mpfungskoeffizienten<\/p>\n<p><strong>Tabelle der Absorptionskoeffizienten<\/strong>\u00a0(in cm\u00a0<strong>&amp; supmin<\/strong>\u00a0;\u00a0<strong>\u00b9<\/strong>\u00a0) f\u00fcr verschiedene Materialien bei Gammastrahlenenergien von 100, 200 und 500 keV.<\/p>\n<table rules=\"rows\">\n<tbody>\n<tr>\n<td>Absorber<\/td>\n<td>100 keV<\/td>\n<td>200 keV<\/td>\n<td>500 keV<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Luft<\/td>\n<td>\u00a0 0,000195 \/ cm<\/td>\n<td>\u00a0 0,000159 \/ cm<\/td>\n<td>\u00a0 0,000112 \/ cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Wasser<\/td>\n<td>0,167 \/ cm<\/td>\n<td>0,136 \/ cm<\/td>\n<td>0,097 \/ cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Kohlenstoff<\/td>\n<td>0,335 \/ cm<\/td>\n<td>0,274 \/ cm<\/td>\n<td>0,196 \/ cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Aluminium<\/td>\n<td>0,435 \/ cm<\/td>\n<td>0,324 \/ cm<\/td>\n<td>0,227 \/ cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Eisen<\/td>\n<td>2,72 \/ cm<\/td>\n<td>1,09 \/ cm<\/td>\n<td>0,655 \/ cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Kupfer<\/td>\n<td>3,8 \/ cm<\/td>\n<td>1,309 \/ cm<\/td>\n<td>0,73 \/ cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>F\u00fchren<\/td>\n<td>59,7 \/ cm<\/td>\n<td>10,15 \/ cm<\/td>\n<td>1,64 \/ cm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><span id=\"more-52\"><\/span>Halbe Wertebenen<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/half-value-layers.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-12731 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/extrinsic-doped-semiconductor-p-type-acceptor-300x206.png\" alt=\"Halbwertsschicht\" width=\"291\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/extrinsic-doped-semiconductor-p-type-acceptor-300x206.png\" \/><\/a><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<p>Die Halbwertsschicht dr\u00fcckt die Dicke des absorbierenden Materials aus, die zur Verringerung der Intensit\u00e4t der einfallenden Strahlung um den Faktor zwei ben\u00f6tigt wird.\u00a0Mit der Halbwertsschicht ist es einfach, einfache Berechnungen durchzuf\u00fchren.<br \/>\nQuelle: www.nde-ed.org<\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<p><strong>Tabelle der Halbwertsschichten<\/strong>\u00a0(in cm) f\u00fcr verschiedene Materialien bei Gammastrahlenenergien von 100, 200 und 500 keV.<\/p>\n<table rules=\"rows\">\n<tbody>\n<tr>\n<td>Absorber<\/td>\n<td>100 keV<\/td>\n<td>200 keV<\/td>\n<td>500 keV<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Luft<\/td>\n<td>3555 cm<\/td>\n<td>4359 cm<\/td>\n<td>6189 cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Wasser<\/td>\n<td>4,15 cm<\/td>\n<td>5,1 cm<\/td>\n<td>7,15 cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Kohlenstoff<\/td>\n<td>2,07 cm<\/td>\n<td>2,53 cm<\/td>\n<td>3,54 cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Aluminium<\/td>\n<td>1,59 cm<\/td>\n<td>2,14 cm<\/td>\n<td>3,05 cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Eisen<\/td>\n<td>0,26 cm<\/td>\n<td>0,64 cm<\/td>\n<td>1,06 cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Kupfer<\/td>\n<td>0,18 cm<\/td>\n<td>0,53 cm<\/td>\n<td>0,95 cm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>F\u00fchren<\/td>\n<td>\u00a00,012 cm<\/td>\n<td>\u00a00,068 cm<\/td>\n<td>\u00a00,42 cm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>Massend\u00e4mpfungskoeffizient<\/h2>\n<p>Bei der Charakterisierung eines absorbierenden Materials k\u00f6nnen wir manchmal den Massend\u00e4mpfungskoeffizienten verwenden. \u00a0<strong>Der Massend\u00e4mpfungskoeffizient<\/strong>\u00a0ist definiert als das Verh\u00e4ltnis des linearen D\u00e4mpfungskoeffizienten und der Absorberdichte\u00a0<strong>(\u03bc \/ \u03c1)<\/strong>\u00a0.\u00a0Die D\u00e4mpfung der Gammastrahlung kann dann durch die folgende Gleichung beschrieben werden:<\/p>\n<p><strong>I = I\u00a0<sub>0<\/sub>\u00a0.e\u00a0<sup>&#8211; (\u03bc \/ \u03c1) .\u03c1l<\/sup><\/strong><\/p>\n<p>wobei \u03c1 die Materialdichte ist, (\u03bc \/ \u03c1) der Massend\u00e4mpfungskoeffizient ist und \u03c1.l die Massendicke ist.\u00a0Die Ma\u00dfeinheit f\u00fcr den Massend\u00e4mpfungskoeffizienten cm\u00a0<sup>2<\/sup>\u00a0g\u00a0<sup>-1<\/sup>\u00a0.<\/p>\n<p>F\u00fcr Zwischenenergien dominiert die Compton-Streuung und verschiedene Absorber haben ungef\u00e4hr gleiche Massend\u00e4mpfungskoeffizienten.\u00a0Dies liegt an der Tatsache, dass der Querschnitt der Compton-Streuung proportional zum Z (Ordnungszahl) ist und daher der Koeffizient proportional zur Materialdichte \u03c1 ist.\u00a0Bei kleinen Werten der Gammastrahlenenergie oder bei hohen Werten der Gammastrahlenenergie, bei denen der Koeffizient proportional zu h\u00f6heren Potenzen der Ordnungszahl Z ist (f\u00fcr den photoelektrischen Effekt \u03c3\u00a0<sub>f<\/sub>\u00a0~ Z\u00a0<sup>5<\/sup>\u00a0; f\u00fcr die Paarproduktion \u03c3\u00a0<sub>p<\/sub>\u00a0~ Z\u00a0<sup>2<\/sup>\u00a0), wird die Der D\u00e4mpfungskoeffizient \u03bc ist keine Konstante.<\/p>\n<h2>G\u00fcltigkeit des Exponentialgesetzes<\/h2>\n<p>Das Exponentialgesetz beschreibt immer die D\u00e4mpfung der Prim\u00e4rstrahlung durch Materie.\u00a0Wenn Sekund\u00e4rteilchen erzeugt werden oder wenn die Prim\u00e4rstrahlung ihre Energie oder Richtung \u00e4ndert, ist die effektive D\u00e4mpfung viel geringer.\u00a0Die Strahlung dringt tiefer in die Materie ein, als es das Exponentialgesetz allein vorschreibt.\u00a0Der Prozess muss bei der Bewertung der Wirkung der Strahlenabschirmung ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n<figure id=\"attachment_11803\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11803\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/secondary_length.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11803 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/secondary_length-300x165.png\" alt=\"Beispiel f\u00fcr den Aufbau von Sekund\u00e4rpartikeln. H\u00e4ngt stark vom Charakter und den Parametern der Prim\u00e4rpartikel ab.\" width=\"300\" height=\"165\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/secondary_length-300x165.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11803\" class=\"wp-caption-text\">Beispiel f\u00fcr den Aufbau von Sekund\u00e4rpartikeln.\u00a0H\u00e4ngt stark vom Charakter und den Parametern der Prim\u00e4rpartikel ab.<\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\">\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<h2>Aufbaufaktoren f\u00fcr die Abschirmung von Gammastrahlen<\/h2>\n<p>Der\u00a0<strong>Aufbaufaktor<\/strong>\u00a0ist ein Korrekturfaktor, der den Einfluss der gestreuten Strahlung plus aller\u00a0<strong>Sekund\u00e4rteilchen<\/strong>\u00a0im Medium bei Abschirmungsberechnungen ber\u00fccksichtigt.\u00a0Wenn wir den Aufbau von Sekund\u00e4rstrahlung ber\u00fccksichtigen wollen, m\u00fcssen wir den\u00a0<strong>Aufbaufaktor einbeziehen<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Aufbaufaktor ist dann ein multiplikativer Faktor, der die Reaktion auf die nicht kollidierten Photonen ber\u00fccksichtigt, um den Beitrag der gestreuten Photonen einzuschlie\u00dfen.\u00a0Somit kann der Aufbaufaktor als Verh\u00e4ltnis der Gesamtdosis zur Reaktion auf die nicht kollidierte Dosis erhalten werden.<\/p>\n<p>Die\u00a0<strong>erweiterte Formel<\/strong>\u00a0f\u00fcr die Berechnung der Dosisleistung lautet:<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Buildup-Factor-in-Dose-Rate-Calculation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25983 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Buildup-Factor-in-Dose-Rate-Calculation.png\" alt=\"Aufbaufaktor\" width=\"689\" height=\"348\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Buildup-Factor-in-Dose-Rate-Calculation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Der ANSI \/ ANS-6.4.3-1991-Gammastrahlen-D\u00e4mpfungskoeffizienten und Aufbaufaktoren f\u00fcr technische Materialien enth\u00e4lt abgeleitete Gammastrahlen-D\u00e4mpfungskoeffizienten und Aufbaufaktoren f\u00fcr ausgew\u00e4hlte technische Materialien und Elemente zur Verwendung bei Abschirmungsberechnungen (ANSI \/ ANS-6.1) .1, 1991).<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Eine wirksame Abschirmung gegen Gammastrahlung basiert auf der Verwendung von Materialien mit hoher Dichte und hohem Z-Wert. Auch Wasser und abgereichertes Uran k\u00f6nnen als Gammastrahlenschutz verwendet werden. 3-A-Regel &#8211; Abstand &#8211; Aufenthalt &#8211; Abschirmung Im praktischen Strahlenschutz gibt es eine einfache Regel, um die Personendosis beruflich strahlenexponierter Personen m\u00f6glichst niedrig zu halten. Die 3-A-Regel ist &#8230; <a title=\"Abschirmung gegen Gammastrahlung\" class=\"read-more\" href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-die-abschirmung-von-gammastrahlung-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Abschirmung gegen Gammastrahlung\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[48],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Abschirmung gegen Gammastrahlung<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Eine wirksame Abschirmung gegen Gammastrahlung basiert auf der Verwendung von Materialien mit hoher Dichte und hohem Z-Wert. 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