Ionisierende Strahlung at Universität Greifswald | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Ionisierende Strahlung an der Universität Greifswald

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TESTE DEIN WISSEN

Ionisierende Strahlung

- Definition

- Arten

- Strahlungswichtungsfaktoren

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TESTE DEIN WISSEN

energiereiche elektromagn. o. Teilchenstrahlung, die aufgrund ihrer Energie (> 5 eV, λ = 250 nm) zur Ionisation von Atomen/ Molekülen führt

  • Schädigung biologischer Organismen


Arten:

  • α (Heliumkerne), β+ (Positronen), β- (Elektronen), γ (Photonen), n (Neutronen), Röntgen, Atomkerne, Spaltfragmente und Myonen


γ < β < Neutronen < Protonen < α

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TESTE DEIN WISSEN

Natürliche Strahlung

- Entstehung

- Unterscheidung

- Strahlungsbelastung (mittlere effektive Jahresdosis in D)

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TESTE DEIN WISSEN

Entstehung:

  • durch radioaktiven Zerfall von Radionukliden (abgesehen von kosmischer Strahlung)


Unterscheidung:

  • primordiale Radionuklide (seit Erdentstehung vorhanden); Bsp: 40K, 232Th, 235U, 238U
  • Radionuklide, die in Atmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugt werden; Bsp: 3H, 14C


Strahlungsbelastung: 2,1 mSv

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TESTE DEIN WISSEN

Künstliche Strahlung

- Entstehung

- Strahlungsbelastung (mittlere effektive Jahresdosis in D)

- Grenzwerte

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TESTE DEIN WISSEN

Entstehung:

  • med. Röntgendiagnostik, Forschungsbereich,  Kernreaktoren, ...


Strahlungsbelastung: 1,8 mSv


Grenzwerte:

  • Bevölkerung 1 mSv/a
  • Arbeiter 20 mSv/a
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TESTE DEIN WISSEN

Komponenten natürlicher Strahlung

- externe* und interne°

- Hauptquellen + Anteile

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TESTE DEIN WISSEN

*Höhenstrahlung:

  • hochenergetische Teilchenstrahlung aus dem All
  • Quellen: Sonnenwind, solare Eruption, galaktische u. kosmische Strahlung
  • 0,3 mSv/a


*Terrestrische Strahlung:

  • 0,4 mSv/a

Strahlung durch 40K:

  • 0,17 mSv/a
  • Datierunsgsmethode: Messung der 40K u. 40Ar (Isotopenverhältnis für Bestimmung  40K-Konzentration)

Radionuklide aus den 238U u. 232Th Zerfallsreihen (Boden u. Gebäude)


°Inhalation von 222Radon:

  • 1,1 mSv/a


°Aufnahme natürlicher Radionuklide durch Nahrung u. Trinkwasser

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TESTE DEIN WISSEN

Aktivität

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Anzahl der Kernzerfälle eines Körper pro Stoffmenge pro Zeit

  • in Bq
  • extensive Größe 
  • proportional zur Radionuklidmenge
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TESTE DEIN WISSEN

Halbwertszeit

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Zeitintervall, in dem die Menge (auch Aktivität) eines Radionuklids auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes N0 gesunken ist

  • intensive Größe
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TESTE DEIN WISSEN

Energiedosis

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TESTE DEIN WISSEN

Energie, die durch Absorption ionisierender Strahlung an eine Masseneinheit eines Mediums abgegeben wird

  • in Gy = 1 Sv = 1 J/kg
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TESTE DEIN WISSEN

Organdosis

- Definition

- Formelkomponente

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TESTE DEIN WISSEN

Energiedosis * Strahlungswichtungsfaktor ωr

  • in Sv

ωr:

  • abhängig von Strahlenart
  • beschreibt unterschiedliche biologische Wirksamkeit der Strahlenart
  • basiert auf experimentellen Studien
  • gesetzlich festgelegt
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TESTE DEIN WISSEN

effektive Dosis

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TESTE DEIN WISSEN

Σ  Gewebewichtungsfaktor ωT * Organdosis

  • in Sv
  • ermöglicht Aussagen über Erkrankungsmöglichkeiten
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TESTE DEIN WISSEN

Ionendosis

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TESTE DEIN WISSEN

elektrische Ladung die durch ionisierende Strahlung entsteht 

  • pro Masseneinheit 
  • von Luft in Luft 
  • Normalbedingungen
  • in C/kg
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TESTE DEIN WISSEN

Bedingungen für Datierungsmethoden

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TESTE DEIN WISSEN
  • λ muss bekannt sein
  • bei t=0 keine Tochterisotope vorhanden
  • M(t), N(t) der Mutter- u. Tochterisotope genau bestimmen
  • untersuchte Probe nach Entstehung abschließen (kein Entweichen)
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TESTE DEIN WISSEN

Wechselwirkung von γ -Strahlung mit Materie

- Photo-Effekt

- Compton-Effekt

- Paarbildung

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TESTE DEIN WISSEN

Photo-Effekt:

  • Photon gibt gesamte E an e- ab 
  • Photon wird absorbiert
  • e- verlässt Schale und ist frei
  • dominierender Prozess für geringe Photonenenergie (kleiner 100 keV)


Compton-Effekt

  • gibt Teilenergie an e- ab
  • Photon wird gestreut
  • Energie wird um Betrag reduziert, der an e- abgegeben wurde 
  • dominierender Prozess für mittlere Photonenenergie (100 keV - einige MeV)


Paarbildung

  • Umwandlung Photon in e- und β+ (mind. 1 MeV)
  • überschüssige E verbleibt als kinetische E der erzeugten Teilchen
  • dominierender Prozess für hohe Photonenenergie (über einige MeV)
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Beispielhafte Karteikarten für deinen Ionisierende Strahlung Kurs an der Universität Greifswald - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Ionisierende Strahlung

- Definition

- Arten

- Strahlungswichtungsfaktoren

A:

energiereiche elektromagn. o. Teilchenstrahlung, die aufgrund ihrer Energie (> 5 eV, λ = 250 nm) zur Ionisation von Atomen/ Molekülen führt

  • Schädigung biologischer Organismen


Arten:

  • α (Heliumkerne), β+ (Positronen), β- (Elektronen), γ (Photonen), n (Neutronen), Röntgen, Atomkerne, Spaltfragmente und Myonen


γ < β < Neutronen < Protonen < α

Q:

Natürliche Strahlung

- Entstehung

- Unterscheidung

- Strahlungsbelastung (mittlere effektive Jahresdosis in D)

A:

Entstehung:

  • durch radioaktiven Zerfall von Radionukliden (abgesehen von kosmischer Strahlung)


Unterscheidung:

  • primordiale Radionuklide (seit Erdentstehung vorhanden); Bsp: 40K, 232Th, 235U, 238U
  • Radionuklide, die in Atmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugt werden; Bsp: 3H, 14C


Strahlungsbelastung: 2,1 mSv

Q:

Künstliche Strahlung

- Entstehung

- Strahlungsbelastung (mittlere effektive Jahresdosis in D)

- Grenzwerte

A:

Entstehung:

  • med. Röntgendiagnostik, Forschungsbereich,  Kernreaktoren, ...


Strahlungsbelastung: 1,8 mSv


Grenzwerte:

  • Bevölkerung 1 mSv/a
  • Arbeiter 20 mSv/a
Q:

Komponenten natürlicher Strahlung

- externe* und interne°

- Hauptquellen + Anteile

A:

*Höhenstrahlung:

  • hochenergetische Teilchenstrahlung aus dem All
  • Quellen: Sonnenwind, solare Eruption, galaktische u. kosmische Strahlung
  • 0,3 mSv/a


*Terrestrische Strahlung:

  • 0,4 mSv/a

Strahlung durch 40K:

  • 0,17 mSv/a
  • Datierunsgsmethode: Messung der 40K u. 40Ar (Isotopenverhältnis für Bestimmung  40K-Konzentration)

Radionuklide aus den 238U u. 232Th Zerfallsreihen (Boden u. Gebäude)


°Inhalation von 222Radon:

  • 1,1 mSv/a


°Aufnahme natürlicher Radionuklide durch Nahrung u. Trinkwasser

Q:

Aktivität

A:

Anzahl der Kernzerfälle eines Körper pro Stoffmenge pro Zeit

  • in Bq
  • extensive Größe 
  • proportional zur Radionuklidmenge
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Q:

Halbwertszeit

A:

Zeitintervall, in dem die Menge (auch Aktivität) eines Radionuklids auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes N0 gesunken ist

  • intensive Größe
Q:

Energiedosis

A:

Energie, die durch Absorption ionisierender Strahlung an eine Masseneinheit eines Mediums abgegeben wird

  • in Gy = 1 Sv = 1 J/kg
Q:

Organdosis

- Definition

- Formelkomponente

A:

Energiedosis * Strahlungswichtungsfaktor ωr

  • in Sv

ωr:

  • abhängig von Strahlenart
  • beschreibt unterschiedliche biologische Wirksamkeit der Strahlenart
  • basiert auf experimentellen Studien
  • gesetzlich festgelegt
Q:

effektive Dosis

A:

Σ  Gewebewichtungsfaktor ωT * Organdosis

  • in Sv
  • ermöglicht Aussagen über Erkrankungsmöglichkeiten
Q:

Ionendosis

A:

elektrische Ladung die durch ionisierende Strahlung entsteht 

  • pro Masseneinheit 
  • von Luft in Luft 
  • Normalbedingungen
  • in C/kg
Q:

Bedingungen für Datierungsmethoden

A:
  • λ muss bekannt sein
  • bei t=0 keine Tochterisotope vorhanden
  • M(t), N(t) der Mutter- u. Tochterisotope genau bestimmen
  • untersuchte Probe nach Entstehung abschließen (kein Entweichen)
Q:

Wechselwirkung von γ -Strahlung mit Materie

- Photo-Effekt

- Compton-Effekt

- Paarbildung

A:

Photo-Effekt:

  • Photon gibt gesamte E an e- ab 
  • Photon wird absorbiert
  • e- verlässt Schale und ist frei
  • dominierender Prozess für geringe Photonenenergie (kleiner 100 keV)


Compton-Effekt

  • gibt Teilenergie an e- ab
  • Photon wird gestreut
  • Energie wird um Betrag reduziert, der an e- abgegeben wurde 
  • dominierender Prozess für mittlere Photonenenergie (100 keV - einige MeV)


Paarbildung

  • Umwandlung Photon in e- und β+ (mind. 1 MeV)
  • überschüssige E verbleibt als kinetische E der erzeugten Teilchen
  • dominierender Prozess für hohe Photonenenergie (über einige MeV)
Ionisierende Strahlung

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