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Heutige und frühere Einheiten der Radiometrie

Seit 1985 sind im Bereich der Radiometrie neue gesetzliche Einheiten für die Aktivität und die Energiedosis in Gebrauch. Die alten Einheiten sind seit diesem Zeitpunkt zwar verboten, tauchen natürlich aber trotzdem in alten Büchern, und in den Begleitzetteln von Sammlerstücken immer noch auf.

Weil ich des öfteren gefragt werde, welche neue Einheit eine alte ersetzt hat, habe ich hier mal eine Zusammenstellung erarbeitet, die auch exotische Größen mit beinhaltet.

 

Größe Beschreibung
Einheiten-
symbol
SI-Einheit seit 1985 Bemerkung alte Einheit Umrechnung
Aktivität Anzahl der in einer bestimmten Zeit stattgefundenen Zerfälle

Um die Aktivität sinnvoll und vergleichbar in Becquerel anzugeben, müssen das Nuklid und die Masse des Strahlers bekannt sein. Man spricht dann meist von der spezifischen Aktivität a und schreibt z.B. Bq/g oder Bq/kg.

Die veraltete Enheit 1 Curie = 1 Ci war ursprünglich die Aktivität von 1 g Radium.

1 Curie = 1 Ci 1 Ci = 37GBq
1 mCi = 37MBq
1 µCI = 37kBq
Zählrate Anzahl der in einer bestimmten Zeit stattgefundenen Zerfälle
-
(Counts per second) cps
oder
(Counts per minute) cpm
Die mit dem Inspector ermittelte Zählrate unterscheidet weder die Nuklide noch deren Energie. Um auf Becquerel umzurechnen bedarf es der Kenntnis der beteiligten Nuklide und deren Kalibrierfaktoren.
-
-
Ionendosis Die in Luft durch die Strahlung entstandene Ladungsmenge Q einer Ladungsart bezogen auf die Masse m der durchstrahlten Luft
Aus der Ionendosis kann man die Energiedosis berechnen, wenn die Energie, die zur Erzeugung eines Ionenpaars nötig ist, bekannt ist. Für trockene Luft ist die Ionisierungskonstante 33,85 eV pro Ionenpaar. 1C/kg entspricht in trockener Luft unter Normalbedingungen somit 34,0 Gy, für Weichteilgewebe ist für 1 C/kg die Energiedosis 37,6 Gy zu setzen. 1 Röntgen = 1R 1 R = 2,580 • 10-4 C/kg
Energiedosis Von einem Körper absorbierte Strahlungsenergie E bezogen auf die Masse m des Körpers

Die auf einen Körper durch Strahlung übertragene Energie ist messtechnisch sehr schwer nachweisbar. Besser ist die Anzahl von Ionenpaaren zu messen. Deshalb wird zur Messung der Energiedosis die Ionendosis bestimmt und die Energiedosis daraus berechnet.

Rad von "radiation absorbed dose"

1 Rad = 1 rd 1 rd = 10-2 Gy
Äquivalentdosis Energiedosis D multipliziert mit einem empirisch ermittelten dimensionslosen Wichtungsfaktor q, der die Art der Strahlung berücksichtigt und die biologische Wirkung der Strahlung beschreibt.

q = 1 für β- γ- und Röntgenstrahlung
q = 5..20 für Neutronen
q = 20 für α-Strahlen

Eine bestimmte Strahlung hat die Äquivalentdosis 1 Sievert, wenn sie die gleiche biologische Wirkung hervorruft, wie 1 Gy Röntgenstrahlung von 0,2 Mev.

rem von "röntgen equivalent man"

1 rem 1 rem = 10-2 Sv
Dosisleistung Energiedosis D durch Zeit t
-
1 rd/s 1 rd/s = 10-2 Gy/s
Mache-Einheit Maß für die Radonkonzentration in der Bäderheilkunde, die 1985 durch das Becquerel ersetzt wurde. Die Größe gibt die Anzahl der Zerfälle bezogen auf das Volumen an.
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1 Mache-Einheit = 1 ME
Bei Radiumbechern wurde die erzielbare Konzentration des damit herstellbaren Radonwassers in Mache-Einheiten angegeben.
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1 ME = 13,45 Bq/L
Eman Maß für die Radonkonzentration in der Bäderheilkunde und im Bergbau, die 1985 durch das Becquerel ersetzt wurde. Die Größe gibt die Anzahl der Zerfälle bezogen auf das Volumen an.
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1 Eman
Die Einheitenbezeichnung kommt von "Emanation" (=Ausdünstung). So bezeichnete man früher das 222-Radon, welches aus Radium durch Alphazerfall entsteht.
-
1 Eman = 0,275 ME = 3,7 Bq/L

Gesetzmäßigkeiten zur Radiometrie:

Zerfallsgesetz differenziell: Die Proportionalitätskonstante λ heißt Zerfallskonstante
Zerfallsgesetz
Integralform
Konstanten

Elementarladung:
e = 1,602 • 10-19 C
1 C = 6,242 • 1018 e

Loschmidtsche Zahl:

6,022 • 1023 1/mol

 

Energieäquivalent:
1 eV = 1,602 • 10-19 J
1 J = 6,242 • 1018 eV

Atomare Masseneinheit:

u = 1,660 • 10-27 kg

 

Beispielberechnungen:

Energiedosis aus Ionendosis:
In trockener Luft müssen für die Ionendosis von 1 C/kg = 6,242 • 1018 Ionenpaare entstehen, so viele Elementarladungen ergeben gerade 1 Coulomb. Pro Ionenpaar wird zur Ionisierung 33,8 eV an Energie gebraucht. In Joule macht das 33,8 • 1,602 • 10-19 J.
Zusammen sind das je kg Masse: 6,242 • 1018 • 33,8 • 1,602 • 10-19 J = 33,8 J; also D = 33,8 J/kg = 33,8 Gy.

 

 

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