„Ionendosis" – Versionsunterschied

Die Ionendosis J ist eine physikalische Größe zur Messung ionisierender Strahlung. Sie bezeichnet die elektrische Ladung der Ionen gleichen Vorzeichens, die in der Luft durch ionisierende Strahlung entstehen, geteilt durch die Masse der durchstrahlten Luft (T = 0 °C; p = 1013 hPa). Sie hat also die Dimension Ladung/Masse.

${\displaystyle J={\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} m_{\mathrm {L} }}}={\frac {1}{\rho _{\mathrm {L} }}}\ {\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} V}}}${\displaystyle J={\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} m_{\mathrm {L} }}}={\frac {1}{\rho _{\mathrm {L} }}}\ {\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} V}}}

dQ ist die elektrische Ladung der Ionen eines Vorzeichen, die in Luft (L) in einem Volumenelement dV des Materials durch Strahlung gebildet wird.

Die SI-Einheit der Ionendosis ist Coulomb pro Kilogramm. Veraltet ist die Einheit Röntgen, aus dem CGS-Einheitensystem.

${\displaystyle [J]=\mathrm {\frac {C}{kg}} }${\displaystyle [J]=\mathrm {\frac {C}{kg}} }

Messgeräte wie Stabdosimeter, Ionisationskammer oder Zählrohr bestimmen die Ionendosis. Darüber kann man die Energiedosis abschätzen, die Auskunft über die Strahlenbelastung gibt. Es gilt die Beziehung zwischen Ionisationsdosis und Energiedosis:

${\displaystyle D=f\cdot J}${\displaystyle D=f\cdot J}

Für Luft gilt f = 35 Gy/(C/kg). Um in Luft 1 Coulomb freier Ionen zu erzeugen, benötigt man die Energie von ca. ${\displaystyle 35\mathrm {eV} \cdot {\frac {1\mathrm {C} }{1,6\cdot 10^{-19}\mathrm {C} }}\cdot 1,6\cdot 10^{-19}\mathrm {\frac {J}{eV}} =35\mathrm {J} }${\displaystyle 35\mathrm {eV} \cdot {\frac {1\mathrm {C} }{1,6\cdot 10^{-19}\mathrm {C} }}\cdot 1,6\cdot 10^{-19}\mathrm {\frac {J}{eV}} =35\mathrm {J} }. Damit gilt:

1 C/kg Ionendosis entspricht an der Luft ungefähr 35 J/kg Energiedosis

Im Strahlenschutz ist die Ionendosis in biologischem Weichgewebe bzw. wässrigen Lösungen von Bedeutung, hierfür gilt ${\displaystyle f=37\mathrm {\frac {Gy}{\frac {C}{kg}}} }${\displaystyle f=37\mathrm {\frac {Gy}{\frac {C}{kg}}} }.

Die Ionendosisleistung ist der Differentialquotient der Ionendosis nach der Zeit.

${\displaystyle {\dot {J}}\ =\ {\frac {\mathrm {d} J}{\mathrm {d} t}}\ }${\displaystyle {\dot {J}}\ =\ {\frac {\mathrm {d} J}{\mathrm {d} t}}\ }

Die SI-Einheit ist Ampere/kg.

Strahlendosis

• W. Sonnenschein, A. Bockisch. Strahlenschutz. In: T. Kuwert, F. Grünwald, U. Haberkorn, T. Krause. Nuklearmedizin. Stuttgart, New York 2008 ISBN 978-3-13-118504-4
• H. Krieger. Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlenschutz, Band 2. 3.überarbeitete Auflage, Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden 2001 ISBN 3-519-23078-X

• Kernphysik
• Strahlenschutz
• Physikalische Größenart