KeRneneRgie in DeutschlanD

Arbeitsblatt 4:
Energiedosis, Organdosis
und effektive Dosis
In den Tagen nach der Reaktorkatastrophe in Japan war
in den Nachrichten immer wieder von Millisievert (mSv)
zu hören und zu lesen. Was hat es damit auf sich?
Sievert
Strahlung radioaktiver Stoffe ionisiert beim
Eindringen in den Körper Atome und Moleküle.
Dabei gibt sie Energie ab. Die Energieabgabe je
Masseneinheit nennt man Energiedosis der Strahlung.
Sie wird in der Einheit 1 Joule/kg gemessen.
Je mehr Energie die Strahlung an den Körper abgibt,
desto größer kann die Wirkung sein. Zudem
wurde festgestellt, dass die biologischen Wirkungen
ionisierender Strahlung nicht nur von der
Höhe der Energiedosis, sondern auch von der Art
der Strahlung abhängen. Um das zu berücksichtigen,
wurde die Organdosis eingeführt. Sie ist
gleich der Energiedosis in einem Organ multipliziert
mit einem von der jeweiligen Strahlungsart
abhängigen Faktor. Bei Beta-, Gamma- und Röntgenstrahlung
ist der Faktor 1, bei Alphastrahlung
20. Ihre Einheit ist ebenfalls 1 Joule/kg, sie wird
mit dem speziellen Einheitennamen Sievert (Sv*)
bezeichnet.
Da 1 Sievert eine sehr große Strahlendosis ist,
werden die Werte üblicherweise in tausendstel
Sievert (Millisievert, 1 mSv = 0,001 Sv) oder in millionstel
Sievert (Mikrosievert, 1 μSv = 0,001 mSv =
0,000001 Sv) angegeben.
Strahlenexposition im Vergleich:
• 7.000 mSv:
Tödliche Dosis bei kurzzeitiger
Ganzkörperbestrahlung
• 1.000 mSv:
Vorübergehende Strahlenkrankheit bei
kurzzeitiger Ganzkörperbestrahlung.
• 20 mSv:
Jahres-Grenzwert für beruflich
strahlenexponierte Personen.
• 6-10 mSv:
Computertomographie des Brustkorbs.
• 4 mSv:
Mittlere jährliche effektive Dosis durch
natürliche und künstliche Strahlenquellen
in Deutschland
• 0,1 mSv:
Hin- und Rückflug Frankfurt – New York;
Röntgenaufnahme des Brustkorbs.
Die effektive Dosis berücksichtigt dazu noch die
unterschiedliche Empfindlichkeit der Organe durch
einen organspezifischen Wichtungsfaktor. Ihre Einheit
ist ebenfalls 1 Sv. Die in einer bestimmten Zeitspanne
erhaltene Strahlendosis, dividiert durch die
Länge dieser Zeitspanne, bezeichnet man als Dosisleistung.
Die Angabe erfolgt üblicherweise in Millisievert
oder Mikrosievert pro Stunde (mSv/h oder
μSv/h).
Die maximale erlaubte effektive Dosis im Jahr
für beruflich strahlenexponierte Personen beträgt
20 mSv/a, über ein Berufsleben dürfen jedoch nicht
mehr als 400 mSv zusammenkommen.
Aufgaben
1. Wieso ist der Umrechnungsfaktor zur Ermittlung der Organdosis
aus der Energiedosis bei der Alphastrahlung so viel höher als
bei den anderen Strahlungsarten?
* Rolf Sievert (1896-1966), schwedischer Physiker
2. Wie hoch ist die empfangene Jahresdosis durch die natürliche
kosmische Strahlung, wenn deren Dosisleistung auf Meereshöhe
im Mittel 0,035 μSv/h beträgt?
30 mSv/a 3 mSv/a 0,3 mSv/a
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