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Lexikon Physik

Dosisgrößen

Als Dosis (griech. „Schenkung, Gabe“) oder Strahlendosis bezeichnet man verschiedene Maße für die einem Körper zugeführte Strahlungsmenge, insbesondere bei ionisierender oder radioaktiver Strahlung. In allen Fällen unterscheidet man im Strahlenschutz zwischen der vom ganzen Körper aufgenommene Ganzkörperdosis und der von einzelnen Körperteilen aufgenommene Teilkörperdosis. Die einzelnen Dosisgrößen sind:

  • Die Energiedosis oder absorbierte Dosis D ist das Verhältnis von aufgenommener Energie \(\Delta E\) zu bestrahlter Masse \(\Delta m\): \(D = \dfrac{\Delta E}{\Delta m}\). SI-Einheit ist das Gray (Gy): 1 Gy = 1 J/kg. Die ältere Einheit Rad (rd; 1 rd = 0,01 Gy) soll nicht mehr verwendet werden.
  • Mit der Ionendosis DI misst man die ionisierende Wirkung einer Strahlung. DI ist das Verhältnis zwischen der Ladung \(\Delta Q\) eines Vorzeichens, die in einer Luftmenge der Masse \(\Delta m_\text L\) erzeugt wird, und eben dieser Masse: \(D_\text I = \dfrac{\Delta Q}{\Delta m_\text L}\). Die Ionendosis wird in Coulomb pro Kilogramm (C/kg) angegeben.
  • Als Äquivalentdosis bezeichnet man das Produkt \(H = q \cdot D\) aus der Energiedosis D und einem Bewertungsfaktor q, der von der Art der Strahlung abhängt und die unterschiedliche biologische Wirkung der Strahlung berücksichtigt. Man gewinnt q aus biologischen Untersuchungen. SI-Einheit der Äquivalentdosis ist das Sievert (Sv): 1 Sv = 1 J/kg. Die ältere Einheit Rem (rem, engl. roentgen equivalent men) mit der Umrechnung 1 rem = 0,01 Sv soll nicht mehr verwendet werden. Der Bewertungsfaktor beträgt für Beta- und Gammastrahlung 1, für Protonen 5, für Neutronen 5–20 und für Alphateilchen 20.
  • Als RBW-Dosis (relative biologische Wirksamkeit) bezeichnet man in der Biologie die Energiedosis einer mit 250 kV erzeugten Röntgenstrahlung, die dieselbe biologische Wirkung hervorruft wie die aufgenommene Dosis der untersuchten Strahlungsart.

Außerdem wird im Strahlenschutz noch die Dosisleistung (Energiedosisrate) betrachtet. Dies ist die pro Sekunde aufgenommene Dosis einer ionisierenden Strahlung. Ihre SI-Einheit ist Watt pro Kilogramm (W/kg):

\(1\,\dfrac{\text W}{\text{kg} } = 1\,\dfrac{\text J}{\text{kg}\cdot \text s } = 1\,\dfrac{\text{Gy}}{\text s }\).

Der Begriff der Dosisleistung ist in der Biologie wesentlich, weil der Effekt einer Strahlung nicht nur vom Betrag der Dosis, sondern auch von der Zeitdauer abhängt, in der sie aufgenommen wird. So ist etwa eine in kurzer Zeit aufgenommene Ganzkörperbestrahlung von über 4 Sv tödlich, während dieselbe Äquivalentdosis, über mehrere Jahre aufgenommen, keine sichtbaren Folgen haben kann.

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