Radioaktivität


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Zuletzt aktualisiert von Rolf Gloor am 02.08.2011

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Radioaktivität entsteht aus drei atomaren, sowie subatomaren physikalischen Prozessen. In diesem Beitrag wird eine kleine Übersicht gegeben und verschiedene Grössen zur Klassifizierung der Radioaktivität beschrieben.

Radioaktive Strahlung

Zusammensetzung der Strahlung:

  • α-Strahlung (Heliumkerne), Abschirmung durch z.B. Papier
  • β-Strahlung (Elektronen), Abschirmung durch z.B. Alublech
  • γ-Strahlung (Elektromagnetische Wellen), Abschirmung durch Blei oder meterdicke Betonmauern

Aktivität

Das Mass der Intensität einer radioaktiven Strahlung ist die Zerfallshäufigkeit A.

  • 1 Bq (Becquerel) = 1 Zerfall pro Sekunde = 2,7 10-11 Ci (Curie), 1 Ci ist die Aktivität von 1 g Radium

Es gibt auch Aktivitätskonzentrationen => Bq/kg oder Bq/m³

Halbwertszeit

Die Zeit bis zum Zerfall der Hälfte der vorhandenen Atome ist t½. Man unterscheidet zwischen physikalischer und biologischer Halbwertszeit.

  • Physikalische Halbwertszeit (Zeit bis zum Zerfall der halben strahlenden Substanz)
    • Uran 238U hat eine t½ von 4,5 Milliarden Jahren (γ und α-Strahlung)
    • Radium 226Ra hat eine t½ von 1600 Jahren (α-Strahlung)
    • Cäsium 137Cs hat eine t½ von 30 Jahren (β-Strahlung)
    • Radon 220Rn hat eine t½ von 56 Sekunden (α-Strahlung)
  • Biologische Halbwertszeit (Zeit bis zum Abbau der halben Substanz im Körper)
    • Cäsium hat im menschlichen Körper eine t½ von 100 Tagen

Energiedosis

Die Energiedosis D ist ein Mass für die absorbierte Energie eines durchstrahlten Körpers.

  • 1 Gy (Gray) = 1 J/kg = 100 rad (radiation adsorbed dose)

Äquivalentdosis

Weil verschiedene Strahlenarten mit der gleichen Energiedosis unterschiedlich schädlich in biologischen Körpern sind , gibt es die Äquivalentdosis H.

  • 1 Sv (Sievert) = 1 Gy mal Q (Qualitätsfaktor)
    • Röntgenstrahlung haben ein Q von 1
    • Thermische Neutronen haben ein Q von 3
    • α-Strahlung hat ein Q von 10
  • 1 Sv = 100 rem (röntgen equivalent man) = 100 rad * Q

Die zulässige Dosis für empfindliche Körperteile (Keimdrüsen, Gebärmutter, rotes Knochenmark) liegt bei 0,3 mSv/a, für die Gliedmassen von strahlenexponierten Berufsleuten bei 500 mSv/a.


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