Äquivalentdosis
Die biologische Wirkung radioaktiver Strahlung wird durch die physikalische Größe Äquivalentdosis erfasst. Die Äquivalentdosis kennzeichnet die von einem Körper aufgenommene Energiedosis unter Berücksichtigung biologischer Wirkungen.
| Formelzeichen: Einheit: |
ein Sievert (1 Sv) |
Benannt ist die Einheit der Äquivalentdosis nach dem schwedischen Strahlenforscher ROLF SIEVERT (1898-1966).
Die physikalische Größe Äquivalentdosis
Radioaktive Strahlung kann verschiedene biologische Wirkungen haben, insbesondere Zellen beeinflussen. Dabei hängt die biologische Wirkung radioaktiver Strahlung auf einen Körper davon ab,
- wie viel Strahlung ein Körper aufnimmt,
- welche Art der Strahlung aufgenommen wird,
- welche Körperteile bzw. Organe bestrahlt werden.
Die biologischen Wirkungen radioaktiver Strahlung werden durch die physikalische Größe Äquivalentdosis erfasst.
Die Äquivalentdosis kennzeichnet die von einem Körper aufgenommene Energiedosis unter Berücksichtigung biologischer Wirkungen.
| Formelzeichen: Einheit: |
ein Sievert (1 Sv) |
Benannt ist die Einheit der Äquivalentdosis nach dem schwedischen Strahlenforscher ROLF SIEVERT (1898-1966). Früher wurde als Einheit das Rem (1 rem) verwendet (rem = röntgen equivalent man). Es gilt:
|
Für die Einheit 1 Sv gilt: |
1 rem = 0,01 Sv Sv = 1 J/kg |
Berechnung der Äquivalentdosis
Die Äquivalentdosis kann mit der folgenden Gleichung berechnet werden:
Der Qualitätsfaktor ist ein aus Experimenten gewonnener Erfahrungswert und hängt von der Art der Strahlung ab. In der nachfolgenden Übersicht ist der Qualitätsfaktor für verschiedene Arten von Strahlung angegeben.
| Art der Strahlung | Qualitätsfaktor q |
|---|---|
| Betastrahlung Gammastrahlung Röntgenstrahlung |
1 |
| Langsame Neutronen | 2,3 |
| Schnelle Neutronen | 10 |
| Alphastrahlung | 20 |
Nach gegenwärtigen Erkenntnisse treten bei Menschen bereits bei kurzzeitiger Strahlenbelastung ab 250 mSv Schäden auf. Eine Bestrahlung mit 5 000 mSv ist tödlich. Für Menschen, die beruflich Strahlung ausgesetzt sind (z.B. in der Medizin, in der Forschung, in Kernkraftwerken), gilt zur Zeit ein Grenzwert von 50 mSv pro Jahr. Die Strahlenbelastung solcher Personen wird ständig kontrolliert. Die durchschnittliche Strahlenbelastung von Personen, die nicht beruflich mit Strahlung zu tun haben, liegt in Deutschland bei etwa 4 mSv im Jahr.
Die effektive Äquivalentdosis
Bei Bestrahlung des Menschen, die von außen oder auch von innen durch aufgenommene radioaktive Stoffe erfolgen kann, werden Organe und Gewebe unterschiedlich belastet, da ihre Strahlenempfindlichkeit unterschiedlich ist. Man hat deshalb für die Berechnung des tatsächlichen Strahlenrisikos für Organe und Gewebe Wichtungsfaktoren festgelegt und kann mit ihrer Hilfe die effektive Äquivalentdosis für ein Organ oder ein bestimmtes Gewebe berechnen. Sie ist das Produkt aus der Äquivalentdosis und dem entsprechenden Wichtungsfaktor (Bild 3).
Beispiel:
Durch Aufnahme von Iod-131 mit der Nahrung ist die Schilddrüse einer Person mit einer Äquivalentdosis von 100 mSv belastet worden. Dann erhält man als effektive Äquivalentdosis:
Würde man den ganzen Körper mit 3 mSv bestrahlen, so ergäbe sich das gleiche Schadensrisiko.
-
Wichtungsfaktoren zur Berechnung der effektiven Äquivalentdosis
