Effekte von Strahlung

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Kartei Details

Karten	15
Sprache	Deutsch
Kategorie	Physik
Stufe	Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert	26.08.2017 / 11.01.2020
Weblink	https://card2brain.ch/box/20170826_effekte_von_strahlung
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Photoeffekt

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Photoionisation
Einfallendes Photon trifft auf Elektron der inneren Schale
Photon wird komplett absorbiert
vollständige Energieübertragung auf das Elektron
Elektron verlässt den Atomverband
Folgeprozesse: Bremsstrahlung
Bei niedrigerer Photonenenergie: hoher Winkel (gegen 90°)
Bei höherer Photonenenergie: niedrigerer Winkel (gegen 0°)
Vorkommen: mehr in konventioneller Diagnostik
Energiebereich: 10-60 keV

Comptoneffekt

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Energiebereich: 60 keV - 20 MeV
inkohärent
Einfallendes Photon trifft auf Elektron der äußeren Schale
Photon überträgt einen Teil seiner Energie auf das Elektron und wird abgelenkt
Elektron verlässt den Atomverband
Vorkommen: Mehr in der Diagnostik

Klassische Streuung

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kohärent: Photon wird ohne Energieverlust gestreut, Atom bleibt unverändert

Energiebereich: bis 10 keV

Vorkommen in der Diagnostik

Paarbildung

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Energiebereich: über 20 MeV
Durch einfallendes Photon wird im Coulombfeld des Atomkerns spontan ein Elektron-Positronpaar gebildet
Energieschwelle: 1022 keV (entspricht der Ruheenergie des Teilchenpaares)
Folgeprozesse: Paarvernichtung
Vorkommen: in der Strahlentherapie

Paarvernichtung

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Elektron und Positron treffen aufeinander, 2 gamma-Quanten gehen im 180° Winkel auseinander, Annihilation

Vorkommen: Strahlentherapie, PET-CT

Bremsstrahlung

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Elektron wird im Coulombfeld eines Atoms abgelenkt
Elektron verliert einen Teil seiner Energie, die in Form von Röntenbremsstrahlung abgegeben wird
Es entsteht ein kontinuierliches Spektrum: hohe und niedrige Energien
50 kV -> Grenzenergie bestimmt Grenzwellenlänge
Je größer die Ordnungszahl des Bremsmaterials, desto höher die Ausbeute an Bremsstrahlung
Folgen: Sekundärprozesse: Anregung/Ionisation, chem./biochem. Veränderungen, zelluläre Veränderungen/Schäden

Charakteristische Röntgenstrahlung

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Angeregtes Elektron geth auf eine Schale geringerer Energie in den Grundzustand zurück.

Abgabe der Energiediffenenz in Form von Photonenstrahlung -> Charakteristische Röntgenstrahlung

Die Energie der Strahlung ist somit materialcharakteristisch.

Anregung

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Ein Elektron wird innerhalb eines Atoms in eine äußerere Schale gebracht

Ionisation

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Innerhalb eines Atoms wird die Elektronenzahl so verändert, dass das Atom energetisch nicht mehr neutral ist.

kohärent

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Streuung am gesamten Atom

Photonen wreden ohne Energieverlust gestreut

Atomhülle bleibt unverändert

inkohärent

Photon verliert Energie und ändert die Richtung

Hüllenelektron wird aus dem Atomverband gestoßen

Faktoren, die Schwächung bestimmen

Ordnungszahl
Dicke
Dichte
Energie der Photonen

beta minus Teilchen sind...

Elektronen

beta plus Teilchen sind...

Positronen

alpha Teilchen sind...

Heliumkerne (2 Protonen + 2 Neutronen)

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