{"id":20635,"date":"2020-07-09T18:29:13","date_gmt":"2020-07-09T18:29:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-der-strahlungsgewichtungsfaktor-definition\/"},"modified":"2021-07-09T13:00:30","modified_gmt":"2021-07-09T13:00:30","slug":"was-ist-der-strahlungsgewichtungsfaktor-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-strahlungsgewichtungsfaktor-definition\/","title":{"rendered":"Was ist der Strahlungsgewichtungsfaktor – Definition?"},"content":{"rendered":"
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Im Strahlenschutz ist der Strahlungsgewichtungsfaktor ein dimensionsloser Faktor, der zur Bestimmung der \u00c4quivalentdosis aus der \u00fcber ein Gewebe oder Organ gemittelten Energiedosis verwendet wird und auf der Art der absorbierten Strahlung basiert.\u00a0Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n
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\"Strahlungsgewichtungsfaktoren<\/a>Die \u00c4quivalentdosis<\/strong>\u00a0(Symbol\u00a0H\u00a0T<\/sub>\u00a0)<\/strong>\u00a0ist eine f\u00fcr einzelne Organe berechnete Dosismenge (Index T – Gewebe).\u00a0Die \u00e4quivalente Dosis<\/strong>\u00a0basiert auf der absorbierten Dosis eines Organs, angepasst an die\u00a0Wirksamkeit der Strahlungsart<\/strong>\u00a0.\u00a0\u00c4quivalentdosis ist das Symbol H gegeben\u00a0T<\/sub>\u00a0.\u00a0Die SI –\u00a0Einheit von\u00a0H\u00a0T<\/sub><\/strong>\u00a0ist die\u00a0Sievert<\/strong>\u00a0(Sv) oder aber rem (roentgen equivalent man) ist immer noch h\u00e4ufig verwendet (\u00a01 Sv = 100 rem<\/strong>\u00a0).\u00a0Die Einheit von Sievert wurde nach dem schwedischen Wissenschaftler Rolf Sievert benannt, der einen Gro\u00dfteil der fr\u00fchen Arbeiten zur Dosimetrie in der Strahlentherapie durchgef\u00fchrt hat.<\/p>\n

Aus\u00a0Strahlenschutzgr\u00fcnden<\/a>\u00a0wird,\u00a0wie geschrieben,\u00a0die Energiedosis \u00fcber ein Organ oder Gewebe T gemittelt und dieser\u00a0Energiedosismittelwert\u00a0f\u00fcr die Strahlungsqualit\u00e4t mit dem\u00a0Strahlungsgewichtungsfaktor<\/strong>\u00a0w\u00a0R<\/sub>\u00a0f\u00fcr die Art und Energie von\u00a0gewichtet<\/strong>\u00a0auf den K\u00f6rper einfallende Strahlung.\u00a0Der\u00a0Strahlungsgewichtungsfaktor<\/strong>\u00a0ist ein dimensionsloser Faktor zur Bestimmung der \u00c4quivalentdosis aus der \u00fcber ein Gewebe oder Organ gemittelten Energiedosis und basiert auf der Art der absorbierten Strahlung.\u00a0Die resultierende gewichtete Dosis wurde als Organ- oder Gewebe\u00e4quivalentdosis bezeichnet:<\/p>\n

\"\u00c4quivalentdosisgleichung<\/a><\/p>\n

\"\u00c4quivalentdosis<\/a><\/p>\n

Von der Energiedosis zur \u00c4quivalentdosis<\/h2>\n

Beachten Sie, dass das\u00a0Sievert keine physikalische Dosiseinheit ist<\/strong>\u00a0.\u00a0Beispielsweise f\u00fchrt eine absorbierte Dosis von 1 Gy durch Alpha-Partikel zu einer \u00e4quivalenten Dosis von 20 Sv.\u00a0Dies mag paradox erscheinen.\u00a0Dies impliziert, dass die Energie des einfallenden Strahlungsfeldes in Joule um den Faktor 20 angestiegen ist, wodurch die Gesetze\u00a0der Energieerhaltung<\/a>\u00a0verletzt wurden\u00a0.\u00a0Dies ist jedoch nicht der Fall.\u00a0Sievert wird aus der aufgenommenen Dosis der physikalischen Gr\u00f6\u00dfe abgeleitet, ber\u00fccksichtigt aber auch die\u00a0biologische Wirksamkeit<\/strong>\u00a0der Strahlung, die von der Strahlungsart und der Energie abh\u00e4ngt.\u00a0Der\u00a0Strahlungsgewichtungsfaktor<\/strong>\u00a0bewirkt, dass das Sievert keine physikalische Einheit sein kann.<\/p>\n

Wie bereits geschrieben,\u00a0interagiert<\/strong>\u00a0jede Art von Strahlung\u00a0auf unterschiedliche Weise mit der Materie<\/strong>\u00a0und verursacht unterschiedliche biologische Sch\u00e4den.\u00a0Beispielsweise k\u00f6nnen geladene Teilchen mit hohen Energien Atome direkt ionisieren.\u00a0Andererseits interagieren elektrisch neutrale Teilchen nur indirekt, k\u00f6nnen aber auch einen Teil oder alle ihre Energien auf die Materie \u00fcbertragen.\u00a0Es w\u00fcrde sicherlich die Sache vereinfachen, wenn\u00a0biologische Wirkungen auftreten<\/strong>der Strahlung waren direkt proportional zur absorbierten Dosis.\u00a0Leider h\u00e4ngen die biologischen Wirkungen auch davon ab, wie sich die absorbierte Dosis entlang des Strahlengangs verteilt.\u00a0Studien haben gezeigt, dass Alpha- und Neutronenstrahlung bei einer bestimmten Energiedeposition pro kg Gewebe einen gr\u00f6\u00dferen biologischen Schaden verursachen als Gammastrahlung.\u00a0Es wurde festgestellt, dass die biologischen Auswirkungen von Strahlung\u00a0mit dem\u00a0linearen Energietransfer<\/strong>\u00a0(LET)\u00a0zunehmen<\/strong>\u00a0.\u00a0Kurz gesagt, der biologische Schaden durch\u00a0Strahlung mit hohem LET<\/strong>\u00a0(\u00a0Alphateilchen<\/a>\u00a0,\u00a0Protonen<\/a>\u00a0oder\u00a0Neutronen<\/a>\u00a0) ist viel gr\u00f6\u00dfer als der durch\u00a0Strahlung mit niedrigem LET<\/strong>\u00a0(\u00a0Gammastrahlen)<\/a>). Dies liegt daran, dass das lebende Gewebe Sch\u00e4den durch Strahlung, die sich \u00fcber eine gro\u00dfe Fl\u00e4che ausbreitet, leichter reparieren kann als solche, die sich auf eine kleine Fl\u00e4che konzentriert. Da bei gleicher physikalischer Dosis (dh gleicher Energieeintrag pro Masseeinheit des Gewebes) mehr biologische Sch\u00e4den verursacht werden, ist ein Gray Alpha- oder Neutronenstrahlung sch\u00e4dlicher als ein Gray 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<\/strong>\u00a0(RBE) und\u00a0Strahlungsgewichtungsfaktor<\/strong>\u00a0(w\u00a0R<\/sub>\u00a0) bezeichnet werden.<\/p>\n

Strahlungsgewichtungsfaktor<\/h3>\n

Im Strahlenschutz ist der\u00a0Strahlungsgewichtungsfaktor<\/strong>\u00a0ein dimensionsloser Faktor, der zur Bestimmung der \u00c4quivalentdosis aus der \u00fcber ein Gewebe oder Organ gemittelten Energiedosis verwendet wird und auf der Art der absorbierten Strahlung basiert.\u00a0In der Vergangenheit\u00a0wurde zu diesem Zweck\u00a0ein \u00e4hnlicher Faktor verwendet, der als\u00a0Qualit\u00e4tsfaktor<\/strong>\u00a0bekannt\u00a0ist.\u00a0Der\u00a0Strahlungsgewichtungsfaktor<\/strong>\u00a0ist eine Sch\u00e4tzung der Wirksamkeit pro Dosiseinheit der gegebenen Strahlung im Verh\u00e4ltnis zu einem Niedrig-LET-Standard.<\/p>\n

Vor 1990 wurden dosis\u00e4quivalente Mengen in Form eines Qualit\u00e4tsfaktors 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.\u00a0In seinen Empfehlungen von 1990 f\u00fchrte das ICRP ein modifiziertes Konzept ein.\u00a0Aus Strahlenschutzgr\u00fcnden wird die Energiedosis \u00fcber ein Organ oder Gewebe T gemittelt und dieses\u00a0Energiedosismittel\u00a0f\u00fcr die Strahlungsqualit\u00e4t mit dem Strahlungsgewichtungsfaktor w\u00a0R<\/sub>\u00a0f\u00fcr die Art und Energie der auf das\u00a0Organ\u00a0einfallenden\u00a0Strahlung gewichtet\u00a0K\u00f6rper.<\/p>\n

Der Grund f\u00fcr das Ersetzen des Qualit\u00e4tsfaktors, dh der Q-L-Beziehung, durch w\u00a0R<\/sub>\u00a0-Werte bei der Definition der organ\u00e4quivalenten Dosen und der effektiven Dosis war nach Ansicht der Kommission:<\/p>\n

„Dass die Details und die Pr\u00e4zision, die mit der Verwendung einer formalen Q-L-Beziehung zur \u00c4nderung der Energiedosis verbunden sind, um die h\u00f6here Wahrscheinlichkeit einer Beeintr\u00e4chtigung durch die Exposition gegen\u00fcber Strahlenkomponenten mit hohem LET widerzuspiegeln, aufgrund der Ungewissheiten in den radiologischen Informationen nicht gerechtfertigt sind.“<\/em><\/p>\n

Bemerkenswerterweise beschr\u00e4nken sich diese beiden Faktoren, der\u00a0Strahlungsgewichtungsfaktor<\/strong>\u00a0und der\u00a0Qualit\u00e4tsfaktor,<\/strong>\u00a0auf den f\u00fcr den Strahlenschutz interessanten Dosisbereich, dh auf die allgemeine Gr\u00f6\u00dfe der Dosisgrenzen.\u00a0In besonderen F\u00e4llen, in denen es sich um h\u00f6here Dosen handelt, die deterministische Effekte hervorrufen k\u00f6nnen, werden die relevanten RBE-Werte angewendet, um eine gewichtete Dosis zu erhalten.<\/p>\n

Spezielle Referenz<\/strong>\u00a0: ICRP, 2003. Relative biologische Wirksamkeit (RBE), Qualit\u00e4tsfaktor (\u00a0Q<\/em>\u00a0) und Strahlungsgewichtungsfaktor (\u00a0w\u00a0<\/em>R<\/sub>\u00a0).\u00a0ICRP Publication 92. Ann.\u00a0ICRP 33 (4).<\/p>\n

Strahlungsgewichtungsfaktoren – ICRP<\/h3>\n

F\u00fcr Photonen- und Elektronenstrahlung hat der\u00a0Strahlungsgewichtungsfaktor<\/strong>\u00a0unabh\u00e4ngig von der Energie der Strahlung den Wert 1 und f\u00fcr Alphastrahlung den Wert 20. F\u00fcr Neutronenstrahlung ist der Wert energieabh\u00e4ngig und betr\u00e4gt 5 bis 20.<\/p>\n

\"Strahlungsgewichtungsfaktoren\"<\/a>
Quelle: ICRP, 2003. Relative biologische Wirksamkeit (RBE), Qualit\u00e4tsfaktor (Q) und Strahlungsgewichtungsfaktor (wR).\u00a0ICRP-Ver\u00f6ffentlichung 92. Ann.\u00a0ICRP 33 (4).<\/figcaption><\/figure>\n

2007 ver\u00f6ffentlichte ICRP eine\u00a0neue Reihe von Strahlungsgewichtungsfaktoren<\/strong>\u00a0(ICRP Publ. 103: Die Empfehlungen 2007 der Internationalen Strahlenschutzkommission).\u00a0Diese Faktoren sind unten angegeben.<\/p>\n

\"Strahlungsgewichtungsfaktoren<\/a>
Quelle: ICRP, 2007. Publ. No.\u00a0103: Die Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission von 2007.<\/figcaption><\/figure>\n

Wie in der Tabelle gezeigt, gilt aw\u00a0R<\/sub>\u00a0von 1 f\u00fcr alle Strahlungen mit niedrigem LET, dh R\u00f6ntgen- und Gammastrahlen aller Energien sowie Elektronen und Myonen.\u00a0Eine glatte Kurve, die als Ann\u00e4herung betrachtet wird, wurde an die w\u00a0R<\/sub>\u00a0-Werte als Funktion der einfallenden Neutronenenergie\u00a0angepasst\u00a0.\u00a0Beachten Sie,\u00a0dass E\u00a0n<\/sub>\u00a0ist die Neutronenenergie in MeV.<\/p>\n

\"Strahlungsgewichtungsfaktor<\/a>
Der in Ver\u00f6ffentlichung 60 (ICRP, 1991) eingef\u00fchrte Strahlungsgewichtungsfaktor wR f\u00fcr Neutronen als diskontinuierliche Funktion der Neutronenenergie (- – -) und der vorgeschlagenen Modifikation (-).<\/figcaption><\/figure>\n

So f\u00fchrt beispielsweise eine von Alpha-Partikeln absorbierte Dosis von 1 Gy zu einer \u00e4quivalenten Dosis von 20 Sv, und es wird gesch\u00e4tzt, dass eine \u00e4quivalente Strahlungsdosis den gleichen biologischen Effekt hat wie eine gleiche absorbierte Dosis von Gammastrahlen bei einem Gewichtungsfaktor von 1.<\/p>\n

Qualit\u00e4tsfaktor<\/h3>\n

\"Qualit\u00e4tsfaktor<\/a>Der\u00a0Qualit\u00e4tsfaktor<\/strong>\u00a0eines Strahlungstyps ist definiert als das Verh\u00e4ltnis des biologischen Schadens, der durch die Absorption von 1 Gy dieser Strahlung verursacht wird, zu dem biologischen Schaden, der durch 1 Gy R\u00f6ntgen- oder Gammastrahlen verursacht wird.<\/p>\n

Das Q einer bestimmten Art von Strahlung h\u00e4ngt mit der Dichte der Ionenspuren zusammen, die sie im Gewebe hinterl\u00e4sst.\u00a0Die Qualit\u00e4tsfaktoren f\u00fcr die verschiedenen Strahlungsarten sind in der Tabelle aufgef\u00fchrt.<\/p>\n

Diese\u00a0Qualit\u00e4tsfaktoren<\/strong>\u00a0beschr\u00e4nken sich auf den f\u00fcr den Strahlenschutz interessanten Dosisbereich, dh auf die allgemeine Gr\u00f6\u00dfe der Dosisgrenzen.\u00a0Unter besonderen Umst\u00e4nden, wenn es sich um h\u00f6here Dosen handelt, die deterministische Effekte verursachen k\u00f6nnen, werden die relevanten RBE-Werte angewendet, um eine gewichtete Dosis zu erhalten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Im Strahlenschutz ist der Strahlungsgewichtungsfaktor ein dimensionsloser Faktor, der zur Bestimmung der \u00c4quivalentdosis aus der \u00fcber ein Gewebe oder Organ gemittelten Energiedosis verwendet wird und auf der Art der absorbierten Strahlung basiert.\u00a0Strahlendosimetrie Die \u00c4quivalentdosis\u00a0(Symbol\u00a0H\u00a0T\u00a0)\u00a0ist eine f\u00fcr einzelne Organe berechnete Dosismenge (Index T – Gewebe).\u00a0Die \u00e4quivalente Dosis\u00a0basiert auf der absorbierten Dosis eines Organs, angepasst an die\u00a0Wirksamkeit … 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":"\nWas ist der Strahlungsgewichtungsfaktor - Definition?<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Im Strahlenschutz ist der Strahlungsgewichtungsfaktor ein dimensionsloser Faktor, der zur Bestimmung der \u00c4quivalentdosis aus der \u00fcber ein Gewebe oder Organ gemittelten Energiedosis verwendet wird und auf der Art der absorbierten Strahlung basiert. 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