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Qualitätsfaktor


Dieser Artikel behandelt den Begriff Qualitätsfaktor im Strahlenschutz. Für Qualitätsfaktor im Bereich der industriellen Produktion siehe Qualitätsfaktor (Produktion)

Der Qualitätsfaktor ist eine Größe aus der Strahlendosimetrie. Da die Wahrscheinlichkeit stochastischer Strahlenwirkungen nicht nur von der Energiedosis, sondern auch von der Art der Strahlung abhängt, wurde der Qualitätsfaktor zur Definition der Äquivalentdosis eingeführt.

Mit Hilfe des Qualitätsfaktors wird der Tatsache Rechnung getragen, dass verschiedene Arten ionisierender Strahlung aufgrund ihrer unterschiedlichen Ionisationsfähigkeit jeweils andere Wirkungen auf die Zellen des Körpergewebes haben. Der Qualitätsfaktor Q ist eine Funktion des unbeschränkten linearen Energietransfers:

[math]L_{\infty} = \frac{\text{d}E}{\text{d}x}[/math].

Der Zusammenhang zwischen dem Qualitätsfaktor und dem linearen Energietransfer wurde von der internationalen Strahlenschutzkommission ICRP wie in der folgenden Tabelle festgelegt[1]:

lin. Energietransfer L in keV/µm Qualitätsfaktor Q(L)
[math]\lt10\,[/math] [math]1\,[/math]
[math]10-100\,[/math] [math]0{,}32 \cdot L - 2{,}2[/math]
[math]\gt100\,[/math] [math]\frac{300}{\sqrt{L}}[/math]

Bei Strahlungsfeldern, in denen unterschiedlicher Energietransfer auftritt, wird der gesamte Qualitätsfaktor durch Mittelung über L errechnet[2]:

[math]\overline{Q}=\frac{1}{Q}\cdot \int_L Q(L) \cdot D_L \cdot \text{d}L[/math]

Die Qualitätsfaktoren Q unterscheiden sich von den Strahlungswichtungsfaktoren wR, die ebenfalls die biologische Wirksamkeit unterschiedlicher Strahlungsarten beurteilen. Allerdings werden diese zur Berechnung der Organdosis HT eingesetzt.

Historisches

Vor 1991 wurde die Äquivalentdosis als Produkt aus Qualitätsfaktor Q und modifizierendem Faktor N berechnet. Den verschiedenen Strahlungsarten wurden folgende Qualitätsfaktoren zugeordnet[3]:

Strahlungsart lin. Energietransfer L in keV/µm Qualitätsfaktor Q(L)
β, Photonen [math]\lt3{,}5\,[/math] [math]1\,[/math]
α, p, n [math]3{,}5-7{,}0\,[/math] [math]1-2\,[/math]
[math]7-23\,[/math] [math]2-5\,[/math]
[math]23-53\,[/math] [math]5-10\,[/math]
[math]\gt53\,[/math] [math]10-20\,[/math]

Einzelnachweise

  1. ICRP, 1991. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Ann. ICRP 21 (1-3).
  2. Hanno Krieger: Grundlagen der Strahlungsphysik und des Strahlenschutzes. B. G. Teubner, Wiesbaden 2004, ISBN 3-519-00487-9, S. 295f.
  3. Hanno Krieger: Grundlagen der Strahlungsphysik und des Strahlenschutzes. B. G. Teubner, Wiesbaden 2004, ISBN 3-519-00487-9, S. 308f.

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Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Qualitätsfaktor (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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