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biologie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Aktivität von radioaktiven stoffen





- gibt an wieviele radioaktive Kerne sich in einem bestimmten Zeitraum umwandeln

Aktivität = Anzahl der Kernumwandlungen/Zeit
Einheit ist Becquerel (Bq) 1 Bq = 1 * 1/s


Energiedosis ( H )
- gibt an wieviel Energie ein Körper durch ioninierende Strahlung aufgenommen hat

Energiedosis = absorbierte Strahlungsenergie/ Masse

Einheit: 1 Gray (Gy) = 1J / 1 kg

Aquivalentsdosis ( H )
- durch Energiedosis kann die biologische Strahlenwirkung nicht erkannt werden
- unterschiedliche Strahlenarten haben unterschiedliche Wirkung
- deshalb wurden Qualitätsfaktoren festgelegt Q


Röntgen- und Gammastrahlen Q = 1
Neutronenstrahlung Q = 10
Alphastrahlen aus Radionukliden Q = 20

Äquivalentsdosis = Enerdosis ( D ) * Qualitätsfaktor ( H )


Einheit ist Sievert ( Sv )

- im Durchschnitt liegt Äquivalentsdosis bei 2,4 mSv/a


Natürliche Strahlenquellen


- 4 verschiedene Quellen dafür

- 1. Teilchenstrahlung aus dem Weltall und energiereiche Photonenstrahlung
Kosmische Strahlung
- 2. durch kosmische Strahlen werden in der Erdatmosphäre ständig Radionuklide mit relativ
kurzer Halbwertzeit neu gebildet
- 3. auf der Erde kommen auch natürliche Radionuklide mit hoher Halbwertzeit vor
diese wandeln sich durch einen Zerfallsschritt in Nuklide um
- 4. natürliche Radionuklide mit langer Halbwertzeit wandeln sich in mehreren Schritten zu inaktiven Nukliden um entstehen auch wieder Radionuklide mit kurzer Halbwertzeit


Kosmische Strahlung

- besteht zu 93% aus Protonen (Wasserstoffkernen), zu
6,3% aus Heliumkernen (Alphateilchen) und zu

0,7% aus schweren Kernen
- in der Erdatmosphäre werden durch den Zusammenprall Atome zertrümert
dabei entstehen Kerne und Teilchen - diese fliegen weiter und zertrümern weitere
- entstandene Protonen verlieren duch Zusammenstöße Energie und wandeln sich Einfang

eines Elektrons in Wasserstoff um
- Neutronen mít der Halbwertzeit von 10,6 min wandeln sich in Protonen um oder lagern sich
an anderen Atomkernen an, diese werden dadurch radioaktiv
- wichtigsten entstehendeb Radionuklide H-3,Be-7(Beryllium), C-14, Na-22
- auf dem Erdboden Strahlung die durch Sekundärprozeße enstanden ist
- Elektronen und Gammaquanten werden durch Luft absorbiert komplett durch 15 cm Blei
- Mesonen ( Elementarteilchen, Masse liegt zwischen Elektronen und Proton) in Meeres
höhe beträgt die kosmische Strahlung zu 90 % aus Mesonen
- sehr kurze Lebensdauer, zerfallen je nach Ladung in ein Elektron oder Positron
- Mesonen lassen sich nur recht wenig abschürmen ( 1m Blei erst die Hälfte)

Natürliche Radionuklide in Boden , Wasser und Luft

- kommen in Boden, Wasser und Luft in unterschiedlichen Konzentrationen vor
- Konzentration ändert sich kurzzeit oder auch langzeitig durch metrologische Vorgänge ( Verwiotterung)
- durch Mineraldünger kann die Konzentration zunehmen

verschiedene Bodenarten vorlesen
- das radioaktive Edelgas Radon tritt aus den Boden aus Spalten und Boden kapilaren an die Atmosphäre
- dies ist von geologischen und metrologischen Bedingungen abhängig
- durch Schnee oder Wasser wird Austritt fast vollständig verhindert
- die Radonisotope haben unterschiedliche Halbwertzeiten ( siehe Tab.
- Radon-222 hat HWZ 3,8d reichert sich nach Austritt in den unteren Luftschichten an Gehalt ca 15% der Gesamtmenge hier verteilt
- Rn-222 und R-220 in bodennahen Schichten 14Bq/m³/ Über Meeresnahen Schichten Gehalt geringer
- auch in Wasser Radionuklide
- Folgeprodukte aus Atmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugt gelangen durch Sedimation, Niederschlag, Konvektion und Diffusion in Gewässer
- Radioaktivität in Wasser durch K-40 verursacht/ Grund - und Quellwasser enthalten Radon
- kann öfter über 37000 Bq/l sein Radon tritt aus Wasser sehr schnell aus

 
 




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