Strahlendosimetrie

Im Strahlenschutz ist das Sievert eine abgeleitete Einheit aus Äquivalentdosis und effektiver Dosis. Das Sievert repräsentiert den äquivalenten biologischen Effekt der Ablagerung eines Joules Gammastrahlenenergie in einem Kilogramm menschlichem Gewebe. Die Einheit von Sievert ist für den Strahlenschutz von Bedeutung und wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Großteil der frühen Arbeiten zur Dosimetrie in der Strahlentherapie durchgeführt hat.

Die Einheit  rem (eine Abkürzung für Roentgen Equivalent Man ) ist die Nicht-SI-Einheit der Äquivalentdosis , die überwiegend in den USA verwendet wird. Der rem repräsentiert den äquivalenten biologischen Effekt der Ablagerung von einhundert Erg ( ein Rad ) Gammastrahlenenergie in einem Kilogramm menschlichem Gewebe. Die rem wird nicht von der Einheit abgeleiteten Belichtung , die Roentgen . Das Akronym ist heute ein irreführendes historisches Artefakt, da 1 Röntgen in weichem biologischem Gewebe tatsächlich etwa 0,96 rem ablegt, wenn alle Gewichtungsfaktoren gleich eins sind.

In Industrie und Medizin gemessene äquivalente Dosen weisen gewöhnlich niedrigere Dosen als ein Rem auf, und die folgenden Vielfachen werden häufig verwendet:

1 mrem (millirem) = 1E-3 rem

1 krem ​​(kilorem) = 1E3 rem

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

• 1 Sv = 100 rem
• 1 mSv = 100 mrem

Im Strahlenschutz ist das Sievert eine abgeleitete Einheit aus Äquivalentdosis und effektiver Dosis. Das Sievert repräsentiert den äquivalenten biologischen Effekt der Ablagerung eines Joules Gammastrahlenenergie in einem Kilogramm menschlichem Gewebe. Die Einheit von Sievert ist für den Strahlenschutz von Bedeutung und wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Großteil der frühen Arbeiten zur Dosimetrie in der Strahlentherapie durchgeführt hat.

Ein Sieb ist eine große Menge der Äquivalentdosis. Eine Person, die eine Ganzkörperdosis von 1 Sv absorbiert hat, hat 1 Joule Energie in jedem kg Körpergewebe absorbiert (im Falle von Gammastrahlen).

In Industrie und Medizin gemessene äquivalente Dosen weisen gewöhnlich niedrigere Dosen als ein Sieb auf, und die folgenden Vielfachen werden häufig verwendet:

1 mSv (Millisievert) = 1E-3 Sv

1 uSv (Mikrosievert) = 1E-6 Sv

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

• 1 Sv = 100 rem
• 1 mSv = 100 mrem

Beispiele für Dosierungen in Sieverts

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.

• 0,05 µSv – Schlafen neben jemandem
• 0,09 µSv – Ein Jahr lang in einem Umkreis von 30 Meilen um ein Kernkraftwerk leben
• 0,1 µSv – Eine Banane essen
• 0,3 µSv – Ein Jahr lang in einem Umkreis von 50 Meilen um ein Kohlekraftwerk leben
• 10 µSv – Durchschnittliche Tagesdosis aus natürlichem Hintergrund
• 20 µSv – Röntgenaufnahme der Brust
• 40 µSv – Ein 5-stündiger Flugzeugflug
• 600 µSv – Mammographie
• 1 000 µSv – Dosisgrenze für einzelne Mitglieder der Öffentlichkeit, effektive Gesamtdosis pro Jahr
• 3 650 µSv – Durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichem Hintergrund
• 5 800 µSv – Brust-CT-Scan
• 10 000 µSv – Durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichem Hintergrund in Ramsar, Iran
• 20 000 µSv – Einzel-Ganzkörper-CT
• 175 000 µSv – Jährliche Dosis natürlicher Strahlung an einem Monazitstrand in der Nähe von Guarapari, Brasilien.
• 5 000 000 µSv – Dosis, die einen Menschen mit einem 50% igen Risiko innerhalb von 30 Tagen tötet (LD50 / 30), wenn die Dosis über einen sehr kurzen Zeitraum verabreicht 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.

Die Äquivalentdosis (Symbol H _T ) ist eine für einzelne Organe berechnete Dosismenge (Index T – Gewebe). Die äquivalente Dosis basiert auf der absorbierten Dosis eines Organs, angepasst an die Wirksamkeit der Strahlungsart . Äquivalentdosis ist das Symbol H gegeben _T . Die SI – Einheit von H _T ist die Sievert (Sv) oder aber rem (roentgen equivalent man) ist immer noch häufig verwendet ( 1 Sv = 100 rem ). Die Einheit von Sievert wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Großteil der frühen Arbeiten zur Dosimetrie in der Strahlentherapie durchgeführt hat.

Aus Strahlenschutzgründen wird, wie geschrieben, die Energiedosis über ein Organ oder Gewebe T gemittelt und dieser Energiedosismittelwert für die Strahlungsqualität mit dem Strahlungsgewichtungsfaktor w _R für die Art und Energie von gewichtet auf den Körper einfallende Strahlung. Der Strahlungsgewichtungsfaktor ist ein dimensionsloser Faktor zur Bestimmung der Äquivalentdosis aus der über ein Gewebe oder Organ gemittelten Energiedosis und basiert auf der Art der absorbierten Strahlung. Die resultierende gewichtete Dosis wurde als Organ- oder Gewebeäquivalentdosis bezeichnet:

Qualitätsfaktor

Der Qualitätsfaktor eines Strahlungstyps ist definiert als das Verhältnis des biologischen Schadens, der durch die Absorption von 1 Gy dieser Strahlung erzeugt wird, zu dem biologischen Schaden, der durch 1 Gy Röntgen- oder Gammastrahlen erzeugt wird.

Die Güte einer bestimmten Art von Strahlung hängt mit der Dichte der Ionenspuren zusammen, die sie im Gewebe hinterlässt. Die Qualitätsfaktoren für die verschiedenen Strahlungsarten sind in der Tabelle aufgeführt.

Diese Qualitätsfaktoren beschränken sich auf den für den Strahlenschutz interessanten Dosisbereich, dh auf die allgemeine Höhe der Dosisgrenzwerte. In besonderen Fällen, in denen es sich um höhere Dosen handelt, die deterministische Effekte hervorrufen können, werden die relevanten RBE-Werte angewendet, um eine gewichtete Dosis zu erhalten.

Strahlungsgewichtungsfaktor

Im Strahlenschutz ist der Strahlungsgewichtungsfaktor ein dimensionsloser Faktor, der zur Bestimmung der Äquivalentdosis aus der über ein Gewebe oder Organ gemittelten Energiedosis verwendet wird und auf der Art der absorbierten Strahlung basiert. In der Vergangenheit wurde zu diesem Zweck ein ähnlicher Faktor verwendet, der als Qualitätsfaktor bekannt ist. Der Strahlungsgewichtungsfaktor ist eine Schätzung der Wirksamkeit pro Dosiseinheit der gegebenen Strahlung im Verhältnis zu einem Niedrig-LET-Standard.

Vor 1990 wurden dosisäquivalente Mengen in Form eines Qualitätsfaktors Q (L) definiert, der zu einem bestimmten Zeitpunkt auf die absorbierte Dosis angewendet wurde, um den Unterschieden in den Auswirkungen der verschiedenen Strahlungsarten Rechnung zu tragen. In seinen Empfehlungen von 1990 führte das ICRP ein modifiziertes Konzept ein. Aus Strahlenschutzgründen wird die Energiedosis über ein Organ oder Gewebe T gemittelt und dieses Energiedosismittel für die Strahlungsqualität mit dem Strahlungsgewichtungsfaktor w _R für die Art und Energie der auf das Organ einfallenden Strahlung gewichtet Körper.

Der Grund für das Ersetzen des Qualitätsfaktors, dh der Q-L-Beziehung, durch w _R -Werte bei der Definition der organäquivalenten Dosen und der wirksamen Dosis war, dass die Kommission der Ansicht war:

„Dass das Detail und die Präzision, die mit der Verwendung einer formalen Q-L-Beziehung zur Änderung der absorbierten Dosis verbunden sind, um die höhere Wahrscheinlichkeit von Schäden widerzuspiegeln, die sich aus der Exposition gegenüber Strahlungskomponenten mit hohem LET ergeben, aufgrund der Unsicherheiten in den radiologischen Informationen nicht gerechtfertigt sind“.

Bemerkenswerterweise sind diese beiden Faktoren, der Strahlungsgewichtungsfaktor und der Qualitätsfaktor, auf den für den Strahlenschutz interessanten Dosisbereich beschränkt, dh auf die allgemeine Größe der Dosisgrenzen. Unter besonderen Umständen, wenn es sich um höhere Dosen handelt, die deterministische Effekte verursachen können, werden die relevanten RBE-Werte angewendet, um eine gewichtete Dosis zu erhalten.

Spezielle Referenz : ICRP, 2003. Relative biologische Wirksamkeit (RBE), Qualitätsfaktor ( Q ) und Strahlungsgewichtungsfaktor ( w _R ). ICRP-Veröffentlichung 92. Ann. ICRP 33 (4).

Die Äquivalentdosis (Symbol H _T ) ist eine für einzelne Organe berechnete Dosismenge (Index T – Gewebe). Die äquivalente Dosis basiert auf der absorbierten Dosis eines Organs, angepasst an die Wirksamkeit der Strahlungsart . Äquivalentdosis ist das Symbol H gegeben _T . Die SI – Einheit von H _T ist die Sievert (Sv) oder aber rem (roentgen equivalent man) ist immer noch häufig verwendet ( 1 Sv = 100 rem ). Die Einheit von Sievert wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Großteil der frühen Arbeiten zur Dosimetrie in der Strahlentherapie durchgeführt hat.

Aus Strahlenschutzgründen wird, wie geschrieben, die Energiedosis über ein Organ oder Gewebe T gemittelt und dieser Energiedosismittelwert für die Strahlungsqualität mit dem Strahlungsgewichtungsfaktor w _R für die Art und Energie von gewichtet auf den Körper einfallende Strahlung. Der Strahlungsgewichtungsfaktor ist ein dimensionsloser Faktor zur Bestimmung der Äquivalentdosis aus der über ein Gewebe oder Organ gemittelten Energiedosis und basiert auf der Art der absorbierten Strahlung. Die resultierende gewichtete Dosis wurde als Organ- oder Gewebeäquivalentdosis bezeichnet:

Eine äquivalente Dosis von einem Sievert darstellt , dass die Menge der Strahlungsdosis , die äquivalent ist, in Bezug auf den angegebenen biologischen Schäden , zu einem grauen von Röntgenstrahlen oder Gammastrahlen . Die äquivalente Dosis ist eine nicht physikalische Größe (w _R wird aus den biologischen Folgen ionisierender Strahlung abgeleitet), die in der Dosimetrie, gemessen mit Dosimetern, weit verbreitet ist. Die äquivalente Dosis wird vom ICRP als „Grenzmenge“ bezeichnet. Festlegung von Expositionsgrenzwerten, um sicherzustellen, dass „das Auftreten stochastischer Gesundheitsschäden unter einem inakzeptablen Niveau gehalten wird und dass Gewebereaktionen vermieden werden“.

Umwandlung der absorbierten Dosis in eine äquivalente Dosis

Beachten Sie, dass das Sievert keine physikalische Dosiseinheit ist . Beispielsweise führt eine absorbierte Dosis von 1 Gy durch Alpha-Partikel zu einer äquivalenten Dosis von 20 Sv. Dies mag paradox erscheinen. Dies impliziert, dass die Energie des einfallenden Strahlungsfeldes in Joule um den Faktor 20 angestiegen ist, wodurch die Gesetze der Energieerhaltung verletzt wurden . Dies ist jedoch nicht der Fall. Sievert wird aus der aufgenommenen Dosis der physikalischen Größe abgeleitet, berücksichtigt aber auch die biologische Wirksamkeit der Strahlung, die von der Strahlungsart und der Energie abhängt. Der Strahlungsgewichtungsfaktor bewirkt, dass das Sievert keine physikalische Einheit sein kann.

Wie bereits geschrieben, interagiert jede Art von Strahlung auf unterschiedliche Weise mit der Materie und verursacht unterschiedliche biologische Schäden. Beispielsweise können geladene Teilchen mit hohen Energien Atome direkt ionisieren. Andererseits interagieren elektrisch neutrale Teilchen nur indirekt, können aber auch einen Teil oder alle ihre Energien auf die Materie übertragen. Es würde sicherlich die Sache vereinfachen, wenn biologische Wirkungen auftretender Strahlung waren direkt proportional zur absorbierten Dosis. Leider hängen die biologischen Wirkungen auch davon ab, wie sich die absorbierte Dosis entlang des Strahlengangs verteilt. Studien haben gezeigt, dass Alpha- und Neutronenstrahlung bei einer bestimmten Energiedeposition pro kg Gewebe einen größeren biologischen Schaden verursachen als Gammastrahlung. Es wurde festgestellt, dass die biologischen Auswirkungen von Strahlung mit dem linearen Energietransfer (LET) zunehmen . Kurz gesagt, der biologische Schaden durch Strahlung mit hohem LET ( Alphateilchen , Protonen oder Neutronen ) ist viel größer als der durch Strahlung mit niedrigem LET ( Gammastrahlen)). Dies liegt daran, dass das lebende Gewebe Schäden durch Strahlung, die sich über eine große Fläche ausbreitet, leichter reparieren kann als solche, die sich auf eine kleine Fläche konzentriert. Da bei gleicher physikalischer Dosis (dh gleicher Energieeintrag pro Masseeinheit des Gewebes) mehr biologische Schäden verursacht werden, ist ein Grau Alpha- oder Neutronenstrahlung schädlicher als ein Grau Gammastrahlung. Diese Tatsache, dass Strahlungen unterschiedlicher Art (und Energie) bei gleicher Energiedosis unterschiedliche biologische Wirkungen haben, wird anhand von Faktoren beschrieben, die als relative biologische Wirksamkeit (RBE) und Strahlungsgewichtungsfaktor (w _R ) bezeichnet werden.

Die Äquivalentdosis (Symbol H _T ) ist eine für einzelne Organe berechnete Dosismenge (Index T – Gewebe). Die äquivalente Dosis basiert auf der absorbierten Dosis eines Organs, angepasst an die Wirksamkeit der Strahlungsart . Äquivalentdosis ist das Symbol H gegeben _T . Die SI – Einheit von H _T ist die Sievert (Sv) oder aber rem (roentgen equivalent man) ist immer noch häufig verwendet ( 1 Sv = 100 rem ). Die Einheit von Sievert wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Großteil der frühen Arbeiten zur Dosimetrie in der Strahlentherapie durchgeführt hat.

Eine Dosis von  einem Sv,  die durch Gammastrahlung verursacht wird, entspricht einer Energiedeposition von einem Joule pro Kilogramm Gewebe. Das heißt, ein Sieb entspricht einem Grau von Gammastrahlen, die in einem bestimmten Gewebe abgelagert sind. Andererseits kann ein ähnlicher biologischer Schaden (ein Sievert) nur durch 1/20 der Alphastrahlung verursacht werden.

Ein Sieb ist eine große Menge der Äquivalentdosis. Eine Person, die eine Ganzkörperdosis von 1 Sv absorbiert hat, hat 1 Joule Energie in jedem kg Körpergewebe absorbiert (im Falle von Gammastrahlen).

In Industrie und Medizin gemessene äquivalente Dosen weisen gewöhnlich niedrigere Dosen als ein Sieb auf, und die folgenden Vielfachen werden häufig verwendet:

1 mSv (Millisievert) = 1E-3 Sv

1 uSv (Mikrosievert) = 1E-6 Sv

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

• 1 Sv = 100 rem
• 1 mSv = 100 mrem

Beispiele für äquivalente Dosen in Sieverts

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.

• 0,05 µSv – Schlafen neben jemandem
• 0,09 µSv – Ein Jahr lang in einem Umkreis von 30 Meilen um ein Kernkraftwerk leben
• 0,1 µSv – Eine Banane essen
• 0,3 µSv – Ein Jahr lang in einem Umkreis von 50 Meilen um ein Kohlekraftwerk leben
• 10 µSv – Durchschnittliche Tagesdosis aus natürlichem Hintergrund
• 20 µSv – Röntgenaufnahme der Brust
• 40 µSv – Ein 5-stündiger Flugzeugflug
• 600 µSv – Mammographie
• 1 000 µSv – Dosisgrenze für einzelne Mitglieder der Öffentlichkeit, effektive Gesamtdosis pro Jahr
• 3 650 µSv – Durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichem Hintergrund
• 5 800 µSv – Brust-CT-Scan
• 10 000 µSv – Durchschnittliche jährliche Dosis aus natürlichem Hintergrund in Ramsar, Iran
• 20 000 µSv – Einzel-Ganzkörper-CT
• 175 000 µSv – Jährliche Dosis natürlicher Strahlung an einem Monazitstrand in der Nähe von Guarapari, Brasilien.
• 5 000 000 µSv – Dosis, die einen Menschen mit einem 50% igen Risiko innerhalb von 30 Tagen tötet (LD50 / 30), wenn die Dosis über einen sehr kurzen Zeitraum verabreicht 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.

Die Äquivalentdosis (Symbol H _T ) ist eine für einzelne Organe berechnete Dosismenge (Index T – Gewebe). Die äquivalente Dosis basiert auf der absorbierten Dosis eines Organs, angepasst an die Wirksamkeit der Strahlungsart . Äquivalentdosis ist das Symbol H gegeben _T . Die SI – Einheit von H _T ist die Sievert (Sv) oder aber rem (roentgen equivalent man) ist immer noch häufig verwendet ( 1 Sv = 100 rem ). Die Einheit von Sievert wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Großteil der frühen Arbeiten zur Dosimetrie in der Strahlentherapie durchgeführt hat.

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Äquivalente Dosisleistung

Die äquivalente Dosisrate ist die Rate, mit der eine äquivalente Dosis erhalten wird. Es ist ein Maß für die Strahlungsdosisintensität (oder -stärke). Die äquivalente Dosisleistung ist daher definiert als:

In herkömmlichen Einheiten wird sie in mSv / s ,  Sv / h, mrem / s oder rem / h gemessen . Da die Höhe der Strahlenexposition direkt (linear) von der Zeit abhängt, die Menschen in der Nähe der Strahlungsquelle verbringen, entspricht die absorbierte Dosis der Stärke des Strahlungsfeldes (Dosisleistung) multipliziert mit der Zeitdauer, die in diesem Feld verbracht wird. Das obige Beispiel zeigt, dass eine Person eine Dosis von 25 Millirems erwarten kann, wenn sie 30 Minuten lang in einem Feld von 50 Millirems / Stunde bleibt.

Die Äquivalentdosis (Symbol H _T ) ist eine für einzelne Organe berechnete Dosismenge (Index T – Gewebe). Die äquivalente Dosis basiert auf der absorbierten Dosis eines Organs, angepasst an die Wirksamkeit der Strahlungsart . Äquivalentdosis ist das Symbol H gegeben _T . Die SI – Einheit von H _T ist die Sievert (Sv) oder aber rem (roentgen equivalent man) ist immer noch häufig verwendet ( 1 Sv = 100 rem ). Die Einheit von Sievert wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Großteil der frühen Arbeiten zur Dosimetrie in der Strahlentherapie durchgeführt hat.

Einheiten der Äquivalentdosis :

• Sievert . Das Sievert ist eine abgeleitete Einheit der Äquivalentdosis und der effektiven Dosis und repräsentiert die äquivalente biologische Wirkung der Ablagerung eines Joules Gammastrahlenenergie in einem Kilogramm menschlichem Gewebe.
• REM . Der rem (eine Abkürzung für R oentgen E quivalent M an) ist die Nicht-SI-Einheit der Äquivalentdosis, die vorwiegend in den USA verwendet wird. Es ist eine Bezeichnung für Dosisäquivalenz und entspricht dem biologischen Schaden, der durch eine Dosis verursacht würde.

Eine Dosis von  einem Sv,  die durch Gammastrahlung verursacht wird, entspricht einer Energiedeposition von einem Joule pro Kilogramm Gewebe. Das heißt, ein Sieb entspricht einem Grau von Gammastrahlen, die in einem bestimmten Gewebe abgelagert sind. Andererseits kann ein ähnlicher biologischer Schaden (ein Sievert) nur durch 1/20 der Alphastrahlung verursacht werden.

Ein Sieb ist eine große Menge der Äquivalentdosis. Eine Person, die eine Ganzkörperdosis von 1 Sv absorbiert hat, hat 1 Joule Energie in jedem kg Körpergewebe absorbiert (im Falle von Gammastrahlen).

In Industrie und Medizin gemessene äquivalente Dosen weisen gewöhnlich niedrigere Dosen als ein Sieb auf, und die folgenden Vielfachen werden häufig verwendet:

1 mSv (Millisievert) = 1E-3 Sv

1 uSv (Mikrosievert) = 1E-6 Sv

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

• 1 Sv = 100 rem
• 1 mSv = 100 mrem

Der rem repräsentiert den äquivalenten biologischen Effekt der Ablagerung von einhundert Erg (ein Rad) Gammastrahlenenergie in einem Kilogramm menschlichem Gewebe. Der Rest ergibt sich nicht aus der Belichtungseinheit Röntgen. Das Akronym ist heute ein irreführendes historisches Artefakt, da 1 Röntgen in weichem biologischem Gewebe tatsächlich etwa 0,96 rem ablegt, wenn alle Gewichtungsfaktoren gleich eins sind.

Energiedosis

Die Energiedosis ist definiert als die Energiemenge, die durch ionisierende Strahlung in einer Substanz abgegeben wird. Energiedosis wird das Symbol gegeben D . Die Energiedosis wird normalerweise in einer Einheit gemessen, die als Gray (Gy) bezeichnet wird und vom SI-System abgeleitet ist. Gelegentlich wird auch die Nicht-SI-Einheit rad verwendet, überwiegend in den USA.

Einheiten der Energiedosis:

• 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.

Eine Dosis von  einem Grau  entspricht einer Energieeinheit (Joule), die in einem Kilogramm eines Stoffes gespeichert ist. Diese Einheit wurde zu Ehren von  Louis Harold Gray benannt , der einer der großen Pioniere der Strahlenbiologie war. Ein Grau ist eine große Menge der absorbierten Dosis. Eine Person, die eine Ganzkörperdosis von 1 Gy aufgenommen hat, hat pro kg Körpergewebe ein Joule Energie aufgenommen.

Kerma

Kerma ist ein Maß für die kinetische Energie, die von der Strahlung auf die Materie übertragen wird. Es ist ein Akronym für „ k inetic e nergie r eleased pro Einheit ma ss“. Kerma erhält das Symbol K und wird von der SI-Einheit, dem Grau, gemessen . Diese Einheit wurde zu Ehren von  Louis Harold Gray benannt , der einer der großen Pioniere der Strahlenbiologie war. Kerma wird durch die Formel definiert:

Kerma vs Energiedosis

Kerma ist verwandt mit, aber nicht gleich der absorbierten Dosis . Die absorbierte Dosis ist definiert als die Energiemenge, die durch ionisierende Strahlung in einer Substanz abgelagert wird. Kerma ist definiert als die Summe der anfänglichen kinetischen Energien aller geladenen Teilchen, die durch ungeladene ionisierende Strahlung in einer Substanz freigesetzt werden. Bei niedrigen Energien entspricht Kerma ungefähr der absorbierten Dosis, da die meisten kinetischen Anfangsenergien aller geladenen Teilchen ihre Energie in der Probe ablagern. Bei höheren Energien ist Kerma größer als die absorbierte Dosis, da einige hochenergetische Sekundärelektronen und Röntgenstrahlen entweichendie Region von Interesse vor der Ablagerung ihrer Energie. Die entweichende Energie wird in Kerma gezählt, jedoch nicht in absorbierter Dosis. Beachten Sie, dass es drei wichtige Wechselwirkungsmechanismen von Gammastrahlen mit Materie gibt.

• Photoelektrischer Effekt
• Compton-Effekt
• Paarproduktion

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Im Allgemeinen definiert die ICRP Betriebsgrößen für Bereich und individuelle Überwachung externer Belichtungen. Die Betriebsgrößen für die Flächenüberwachung sind:

• Äquivalent zur Umgebungsdosis H * (10). Das Äquivalent zur Umgebungsdosis ist eine Betriebsgröße für die Flächenüberwachung von stark eindringender Strahlung.
• Richtungsdosisäquivalent H ‚(d, Ω). Das Richtungsdosisäquivalent ist eine Betriebsgröße zur Flächenüberwachung schwach eindringender Strahlung.

Die Betriebsgrößen für die Einzelüberwachung sind:

• Personendosisäquivalent , H _p (0,07) . Das H _p (0,07) -Dosisäquivalent ist eine Betriebsgröße für die Einzelüberwachung zur Beurteilung der Dosis für Haut, Hände und Füße.
• Personendosisäquivalent , H _p (10) . Das H _p (10) -Dosisäquivalent ist eine Betriebsgröße für die Einzelüberwachung zur Beurteilung der wirksamen Dosis.

Spezielle Referenz: ICRP, 2007. Die Empfehlungen 2007 der Internationalen Strahlenschutzkommission. ICRP Publication 103. Ann. ICRP 37 (2-4).

Deep Dose Equivalent und Shallow Dose Equivalent

Äquivalent zur persönlichen Dosis – H _p (10) – H _p (0,07)

Im Allgemeinen ist die Personendosis , H _p (D), ist eine Betriebsmenge für die einzelnen Überwachungs. Laut ICRP ist das Äquivalent zur Personendosis wie folgt definiert:

ICRP-Veröffentlichung 103:

„Die äquivalente Dosis in Weichgewebe (üblicherweise als„ ICRU-Kugel “interpretiert) in einer geeigneten Tiefe d unterhalb eines bestimmten Punkts auf dem menschlichen Körper. „

Im Allgemeinen ist der berufliche Strahlenschutz der Schutz von Arbeitnehmern in Situationen, in denen ihre Exposition in direktem Zusammenhang mit ihrer Arbeit steht oder von ihr verlangt wird.

Die berufliche Exposition bezieht sich laut ICRP auf alle Expositionen der Arbeitnehmer während ihrer Arbeit, mit Ausnahme von

1. Ausgeschlossene Expositionen und Expositionen von ausgenommenen Tätigkeiten, die Strahlung oder ausgenommene Quellen betreffen
2. jede medizinische Exposition
3. die normale lokale natürliche Hintergrundstrahlung.

Mengen für berufliche Exposition

Das ICRP definiert auch Betriebsgrößen für die flächenbezogene und individuelle Überwachung externer Expositionen. Die Betriebsgrößen für die Flächenüberwachung sind:

• Äquivalent zur Umgebungsdosis H * (10). Das Äquivalent zur Umgebungsdosis ist eine Betriebsgröße für die Flächenüberwachung von stark eindringender Strahlung.
• Richtungsdosisäquivalent H ‚(d, Ω). Das Richtungsdosisäquivalent ist eine Betriebsgröße zur Flächenüberwachung schwach eindringender Strahlung.

Die Betriebsgrößen für die Einzelüberwachung sind:

• Personendosisäquivalent , H _p (0,07) . Das H _p (0,07) -Dosisäquivalent ist eine Betriebsgröße für die Einzelüberwachung zur Beurteilung der Dosis für Haut, Hände und Füße.
• Personendosisäquivalent , H _p (10) . Das H _p (10) -Dosisäquivalent ist eine Betriebsgröße für die Einzelüberwachung zur Beurteilung der wirksamen Dosis.

Spezielle Referenz: ICRP, 2007. Die Empfehlungen 2007 der Internationalen Strahlenschutzkommission. ICRP Publication 103. Ann. ICRP 37 (2-4).

Dosisgrenzen

Siehe auch: Dosisgrenzen

Die Dosisgrenzen sind in zwei Gruppen unterteilt: die Öffentlichkeit und beruflich exponierte Arbeitnehmer.

In der folgenden Tabelle sind die Dosisgrenzwerte für beruflich exponierte Arbeitnehmer und für die Öffentlichkeit zusammengefasst:

Gemäß der Empfehlung des ICRP in seiner Stellungnahme zu Gewebereaktionen vom 21. April 2011 wurde die äquivalente Dosisgrenze für die Augenlinse für die berufliche Exposition in geplanten Expositionssituationen von 150 mSv / Jahr auf durchschnittlich 20 mSv / Jahr gesenkt über definierte Zeiträume von 5 Jahren ohne jährliche Dosis in einem einzigen Jahr über 50 mSv.

Die Grenzwerte für die wirksame Dosis beziehen sich auf die Summe der relevanten wirksamen Dosen aus externer Exposition im angegebenen Zeitraum und der zugesagten wirksamen Dosis aus der Aufnahme von Radionukliden im selben Zeitraum. Für Erwachsene wird die festgelegte wirksame Dosis für einen Zeitraum von 50 Jahren nach der Einnahme berechnet, während sie für Kinder für den Zeitraum bis zum Alter von 70 Jahren berechnet wird. Die effektive Ganzkörperdosisgrenze von 20 mSv ist ein Durchschnittswert über fünf Jahre. Die tatsächliche Grenze liegt bei 100 mSv in 5 Jahren, mit nicht mehr als 50 mSv in einem Jahr.

Berufliche Exposition – effektive Dosis

In den meisten Situationen beruflicher Exposition kann die effektive Dosis E aus Betriebsgrößen unter Verwendung der folgenden Formel abgeleitet werden:

Die  festgelegte Dosis  ist eine Dosismenge, die das stochastische Gesundheitsrisiko aufgrund der Aufnahme von radioaktivem Material  in den menschlichen Körper misst  .