Strahlenschutz


I. B.
Diese Lernkarten behandeln auf universitärem Niveau die Grundlagen von Hygiene und Strahlenschutz, mit Fokus auf Strahlenarten, Wechselwirkungen und biologische Wirkungen. Sie decken Themen wie kosmische, terrestrische und zivilisatorische Strahlung, Strahlenschutzmaßnahmen, Strahlentherapie und die physikalischen Grundlagen von Strahlung ab. Medizinische Fachkräfte und Studierende profitieren von diesem Lernkarten, um ein tieferes Verständnis der Strahlenbiologie und des Strahlenschutzes zu erlangen.
Cartes-fiches
48
Utilisateurs
7
Langue
Allemand
Catégorie
Médecine
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
01.01.2016 / 23.04.2021

Cartes-fiches

Def. Isotop

unterschiedliche Anzahl an Neutronen

Instabilität abhängig von

Verhältnis Protonen und Neutronen

def. ionisation

Elektron von innerer Schale springt durch energie auf äußere schale (angeregter zustand) ->springt wieder zurück und energie wird wieder frei

oder elektron wird ganz entfernt (ionisation) und elektron aus äußerer schale füllt defekt und energie wird frei

def. 1 eV

kinetische energie, die ein elektron beim durchlaufen einer potentialdifferenz von 1V im Vakuum erhält

def. radioaktivität

eigenschft bestimmter atomkerne, sich spontan, ohne äußere einwirkung (unter abgabe von energie) umzuwandeln

bei nicht stabilen kombinationen von protonen und neutronen->übergang in stabiles nuklid unter aussendung von strahlung (radioaktiver zerfall)

 

def. kernspaltung

zerlegung des atomkerns unter energiefreisetzung in zwei oder mehrere kleinere kerne, freiwerdende energie ergibt sich aus der massendifferenz nach E=m*c^2

def. korpuskularstrahlung

=teilchenstrahlung; z.B. alpha, beta, neutronenstrahlung; energietransport über bewegung der Teilchen

def. elektromagnetische strahlung

photonen, gammastrahlung; energietransport ohne teilchen

Energie E=h*f=(h*c)/lambda

def. ionisierende Strahlung

Teilche/elektromagnetische strahlung, die in der lage ist elektronen aus atomen/molekülen zu entfernen, so dass positiv geladene Ionen zurückbleiben; ionisationsenergie abhängig von bindungsenergie der elektronen, also position im atom bzw. molekül

def. aktivität

anzahl atomkerne, die zerfallen, in einer bestimmten zeit; 1 beqerel=1 zerfall pro sekunde

N(t)=N(0)*e^(-lambda*t) mit N(t)=aktivität zum zeitpunkt t; N(0)=aktivität zum zeitpunkt t=0; lambda=zerfallskonstante (charakterischtisch für jedes nuklid)

def. halbwertszeit

zeitspanne, nach der die hälfte der radioaktiven kerne zerfallensind; charakteristisch für jedes nuklid

alpha-zerfall

strahlung=ausgesendete teilchen=heliumkern (2 protonen und 2 neutronen); geringe eindringtiefe wegen größe und ladung

betaminus-zefall

umwandlung von neutron in proton und elektron n->p+e+antineutrino

elektronen bilden beta-minus-strahlung 

 

gamma-zerfall

energieabgabe in form eines photons, keine umwandlung in neues element; photon bildet gamma-strahlung

starke eindringtiefe; durchdringtiefe umgekehrt proportional zur ordnungszahl des materials

verhalten strahlung in elektrischem feld

anhand bahnkurve->aussage über masse, ladung, energie

alpha: leichte ablenkung, langer bahnradius

beta: gekrümmte spuren 

gamma: kann nur indirekt nachgewiesen werden

wechselwirkung korpuskularstrahlung mit materie

energieabgabe entlang der gesamten flugbahn->abbremsung; "schwächung der strahlung"

 

wechselwirkungen EM-strahlung mit materie

lange wege ohne wechselwirkungen möglich; schwächung durch photoelektrischer effekt, compton effekt und Paarbildung

abgabe energie ist punktuell->keine abbremsung

erzeugung röntgenstrahlung

abbremsung energiereiches elektron (betaminus) beim auftreffen auf atom->energieverlust des elektrons und erzeugung von röntgenstrahlung, man unterscheidet zwischen brems- und charakteristischen strahlung

bremsstrahlung

kontinuierliches spektrum durch abbremsen schneller elektronen an der außenhülle von atomen

charakteristische strahlung

schnelle elktronen schlagen elektronen aus inneren schale, elektron aus äußeren schalen füllen lücke in weiter innen liegenden schalen->energie wird frei (x-ray)

funktion, aufbau röntgenröhre

glühemission von elektronen aus kathode->beschleunigen der elektronen im elektrischen feld zwischen kathode und anode->abbremsen im anodenmaterial und erzeugung von röntgenstrahlung

photoelektrischer effekt

lösen eines elektrons aus einer bindung durch kurzwelliges licht; energie des photons muss mindestens so groß sein wie die bindungsenergie des elektrons; photon überträgt gesamte energie und ist nach der Wechselwirkung verschwunden; kinetische energie des austretenden elektrons von frequenz des lichts abhängig

comptoneffekt

elastische streuung eines quants mit elektron aus elektronenhülle eines atoms; nur ein teil der Energie und des impulses des photons wird auf das elektron übertragen; nach wechselwirkung hat das photon weniger energie (lambda wird größer) und hat eine geänderte flugbahn

paarbildung

erzeugung elektron-positron-paar aus energiereichem photon; nur ein teil der energie und des impulses des photons wird auf das elektron übertragen; nach wechselwirkung mit feld des atomkerns ist photon verschwunden; paarvernichtung nach umgekehrtem prozess

schwächungsgesetz

I(x)=I(0)*e^(-mü*x) mit x=durchstrahlte länge; mu=schwächungskoeffizient (materialabhängig)

energiedosis

beschreibt enegieaufnahme in materie durch ionisierende strahlung; D=delta E/delta m 

Energiedosis=absorbierte Strahlungsenergie/bestrahlte masse ; einheit= gray (gy)=1Joule/kg

unabhängig von strahlenart und absorbermaterial

äquivalentdosis

qualitätsfaktor*energiedosis; keine physikalische größe wie energiedosis; maß für die gefährdung verschiedener strahlungsarten; einheit= 1 sievert

effektive dosis

gewebewichtungsfaktor*äquivalentdosis; maß für sensibilität unterschiedlicher organe;maß für stochastisches risiko, das mit strahlenexposition verbinden ist; einheit=1sievert (1sv)

ionenkammer/proportionalitätszählrohr

luftgefüllte, offene kammer, niedrige spannung zwischen elektroden, strahlungerzeugt ionenpaar, ionen wandern im e-feld zu den elektroden und produzieren schwachen strom, signal=proportional der energie der strahlung->dosismessung möglich

nachteil: teuer, luftfeuchte- und luftdruckabhängig

geigerzähler

gasgefüllt kammer (niederdruck), hochspannung zws elektroden, strahlung erzeugt ionenpaar, ionen erzeugen lawineneffekt (signalverstärkung), strahlung wird nicht nach energie unterschieden sondern nur gezählt, keine dosismessung; billig empfindlich (kontaminationsmessung), akustisches/visuelles signal

szintillation

szintillatoren= organische materialien, anorganische kristalle oder edelgase, die dirch ionisierende strahlung zum leuchten angeregt werden

zeit zwischen bestrahlung und lichtemission entscheidet ob fluoreszenz oder phosphoreszenz

z.b. messung konzentration radioaktiv markierter stoffe

funktion photomuliplierröhre

signalverstärkung, um sehr kleine strahlungsintensitäten zu messen

funktion photomuliplierröhre

signalverstärkung, um sehr kleine strahlungsintensitäten zu messen

kernphotoeffekt

atomkern absorbiert photon und gibt neutron oder photon ab

z.b. raumluft zws. strahlenquelle und patient wird durch kernphotoeffekt radioaktiv->luftsaugeinrichtung

messaufgaben strahlenschutz

messung personendosen an der person und ortsdosen am arbeitsplatz und dessen umgebung

z.B. durch erzeugung elektrischer ladung, szintillation, schwärzung von filmemulsionen

filmdosimetrie

messung der optischen dichte mittels dosimeter; speicherndes und integriertes verfahren; filter im gehäuse erlaubt differenzieren zwischen unterschiedlichen strahlenarten, erlaubt messung von alpah, beta und neutronenstrahlung

DNA

träger der erbinformation, doppelhelix

nukleotid

Ribose+Phosphat+Base(Adenin,Thymin, cytosin, guanin)

strahlenbiologische wirkungskette

1. physikalisch: absorption strahlungsenergie->angeregte/ionisierte atome

2. radiochemisch: verteilung energie auf nähere umgebung->radikale; funktionelle/strukturelle veränderung von biomolekülen

3. biochemisch: veränderung protein, nukleinsre; zusammenschluss molekülfragmente zu neuen (z.T. toxischen) Verbindungen; Reparatur des Schadens

4. biologisch: akut- und spätfolgen; mutationen, möglichkeit des zelltodes; reparatur des schadens oder tod des organismus

mutationen

punkt-mutationen: single nucleotid polymarphism (SNP) : abstammungsvergleich ; 1-Basen Insertion/Deletion: verlust oder     beeinträchtigung der genfunktion

chromosomale mutation: duplikation (quantität), inversion (funktion), translokation (fusionsgene)

 

Étudier