Energie- und Ionendosis

Präsentation zum Thema: "Energie- und Ionendosis"—  Präsentation transkript:

1 Energie- und Ionendosis
.                                                                                             Energie- und Ionendosis

2 Inhalt Berechnung der Ionendosis aus der Entladung eines Kondensators
Umrechnung der Ionendosis in Luft auf die Energiedosis

3 Dosis bei Absorption ionisierender Strahlung
.                                                                                             Dosis bei Absorption ionisierender Strahlung Begriff Einheit Definition (Energie-) Dosis D 1 Gray= 1J/kg 1 [Gy] Quotient: Energie W dividiert durch Masse m des Absorbers Joule 1 Energie W [J] Einfallender Strahl Masse m des Absorbers [kg] Die Dosis ist ein Maß für die vom Absorber aufgenommene Energie

4 Ionendosis bei Absorption ionisierender Strahlung
.                                                                                             Ionendosis bei Absorption ionisierender Strahlung Begriff Einheit Definition Ionendosis J 1C / kg Quotient: Zähler, durch Ionisation erzeugt Ladung Q, Nenner Masse m des Absorbers [C] 1 Ladung Q [C] Einfallender Strahl Masse m des Absorbers [kg] Die Ionendosis ist ein Maß für die Ionisation im Absorber

5 Ionisation bei Absorption in Luft
. Ionisation bei Absorption in Luft Die Ionendosis J = ΔQ / m folgt aus ΔQ = C · ΔU [C] mit der Spannungsänderung ΔU am Kondensator

6 Dosis und Ionendosis bei Absorption in Luft
. Dosis und Ionendosis bei Absorption in Luft Einheit D = f · J 1J / kg Umrechnung der Ionendosis J [C/kg] in Luft bei 20°C und 1013 hPa (Normalbedingung) in Dosis D [Gy] f = 35 1 Gy / (C/kg) Ionisation entlädt den Kodensator um ΔQ [C] , dadruch fällt die Spannung um ΔU = ΔQ/C [V], aus ΔQ folgt mit der Masse m die Ionendosis: J = ΔQ / m [C/kg] Durchstrahltes Volumen: V [m3] Dichte der Luft: ρ = 1,2 kg/m3 Masse der durchstrahlten Luft m = V · ρ [kg] Die Ionendosis J = ΔQ / m folgt aus ΔQ = C · ΔU [C] mit der Spannungsänderung ΔU am Kondensator, m [kg] ist die Masse der durchstrahlten Luft

7 Berechnung der Energiedosis aus der Ionendosis bei Absorption in Luft
. Berechnung der Energiedosis aus der Ionendosis bei Absorption in Luft ΔQ = ΔU ·C 1 C Ladung der in Luft mit Volumen V entstandenen Ionen m = V · ρ 1 kg Masse der Luft ρ = 1,2 1 kg/m3 Dichte der Luft bei 20°C und 1013 hPa (Normalbedingung) J = ΔQ / m 1 C/kg Ionendosis D = f · J 1J / kg Umrechnung der Ionendosis J [C/kg] in Energiedosis D [Gy] f = 35 1 Gy / (C/kg)

8 Zusammenfassung Die Energiedosis ist meistens klein (z. B. μGy), deshalb schwer zu messen Aber: Auch kleine Ladungsänderungen führen in Kondensatoren kleiner Kapazität zu großen, leicht messbaren Spannungsänderungen Deshalb misst man die Ionendosis J [C/kg], vorzugsweise in Luft, und berechnet daraus - durch Multiplikation mit f = 35 Gy/(C/kg) - die Energiedosis D = f · J [Gy] gebräuchliches Verfahren zur Bestimmung der Energiedosis

9 . finis Einheit D = f · J 1J / kg Umrechnung der Ionendosis J [C/kg] in Luft bei 20°C und 1013 hPa (Normalbedingung) in Dosis D [Gy] f = 35 1 Gy / (C/kg)