Äquivalenzdosis H berechnen

Die Energiedosis D gibt an, wie viel Energie ein Körper aufnimmt, diese beschreibt aber nicht die Wirkung auf ein Lebewesen. Dafür gibt es die Äquivalenzdosis. Sie ist ein Maß für die (negativen) Auswirkungen der Strahlung auf Lebewesen. Dabei wird neben der Energie(dosis), die die Strahlung abgibt, auch die Art der Strahlung berücksichtigt. So ist beispielsweise die Alphastrahlung schädlicher für das Zellgewebe als die Betastrahlung.

 

Formelsymbol:  H

Einheit:                Sievert (1Sv)

Formel zur Äquivalenzdosis

Berechnen kann man die Äquivalenzdosis mit folgender Formel:

Formel für die Berechnung der Äquivalenzdosis
  • H = Äquivalenzdosis (in Sv)
  • q = Qualitätsfaktor (auch biologischer Bewertungsfaktor)
    • q=20 für α-Strahlung
    • q=1 für β-Strahlung
    • q=1 für γ-Strahlung
    • weitere Werte siehe unten
  • D = Energiedosis (in Gy)

Beispielaufgabe zur Berechnung der Energiedosis

Ein Mann wurde einer Energiedosis von 0,25Gy mit α-Strahlung ausgesetzt. Wie groß ist die Äquivalenzdosis?

 

Geg.:  D=0,25Gy;  q=20

 

Ges.:  H

 

Lsg.: Einheiten kontrollieren und alles in die Formel einsetzen:

Beispielaufgabe zur Berechnung der Äquivalenzdosis

A:  Die Äquivalenzdosis beträgt 5,0Sv.

Auswirkungen bestimmter Strahlenbelastungen

Hier einige Beispiele für bestimmte Strahlenbelastungen und deren Auswirkung auf den Menschen. Zum Vergleich auch die natürlich vorkommende Dosis in Gebäuden aus Beton. 

Auswirkung Äquivalenzdosis
natürliche Strahlendosis von Betonbauten  < 3 mSv / a
erste gesundheitliche Auswirkungen  250 mSv
vorübergehende Strahlenkrankheit  1000 mSv
schwere Strahlenkrankheit, 50% Todesfälle ohne medizinische Behandlung 4000 mSv
tödliche Dosis ohne medizinische Behandlung 7000 mSv 

Qualitätsfaktoren für verschiedene Strahlungsarten

Die Qualitätsfaktoren unterscheiden sich je nach Strahlungsart, denn sie haben unterschiedlich starke Auswirkungen auf lebende Organismen. Je schädlicher eine Strahlungsart für lebende Zellen ist, desto höher ist der Qualitätsfaktor.

Strahlung   Qualitätsfaktor Q
Photonen (Röntgen und Gamma-Strahlen) 1
Elektronen und Positronen 1

Neutronen

 

E = < 10 keV

E = 10-100 keV

E = 100 keV - 2 MeV

E = 2-20 MeV

E = > 20 MeV

5

10

20

10

5

Protonen 5
Alphateilchen, Spaltrückstände und schwere Kerne 20

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