Grundlagen der Strahlungsphysik und des Strahlenschutzes:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2009
|
| Ausgabe: | 3., überarb. und erw. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Studium
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Literatur- und URL-Verz. S. 678 - 703 |
| Beschreibung: | 729 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783834808011 3834808016 |
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IMAGE 1
INHALT
ABSCHNITT I: PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN
1 STRAHLUNGSARTEN UND STRAHLUNGSFELDER N
1.1 DIE ATOMARE ENERGIEEINHEIT EV 18
1.2 KORPUSKELN 19
1.2.1 RELATIVISTISCHE MASSENZUNAHME VON KORPUSKELN 22
1.2.2 DER KLASSISCHE GRENZFALL* 26
1.3 PHOTONEN 27
1.3.1 DAS KLASSISCHE WELLENBILD 28
1.3.2 ELEKTROMAGNETISCHE WELLENPAKETE (PHOTONEN) 32
1.4 DUALISMUS TEILCHEN-WELLE* 35
1.5 BESCHREIBUNG VON STRAHLUNGSFELDERN* 39
1.5.1 DER STOCHASTISCHE CHARAKTER VON STRAHLUNGSFELDERN* 41
1.5.2 NICHTSTOCHASTISCHE STRAHLUNGSFELDGROESSEN* 43
1.5.3 DER WIRKUNGSQUERSCHNITT* 45
AUFGABEN 50
2 ATOMBAU 51
2.1 HISTORISCHE ATOMMODELLE* 51
2.2 DIE ATOMHUELLE 55
2.2.1 AUFBAU DER ATOMHUELLE 55
2.2.2 ANREGUNG UND IONISATION VON ATOMHUELLEN 64
2.2.3 HUELLENSTRAHLUNG 65
2.2.3.1 CHARAKTERISTISCHE PHOTONENSTRAHLUNG 67
2.2.3.2 AUGERELEKTRONEN 69
2.2.3.3 FLUORESZENZ- UND AUGERELEKTRONENAUSBEUTEN 70
2.3 DER ATOMKERN 73
2.3.1 ATOMKERNMODELLE 76
2.3.2 BINDUNGSENERGIE UND MASSENDEFEKT VON ATOMKERNEN 80
2.3.3 ANREGUNG VON ATOMKERNEN UND SEPARATION VON NUKLEONEN 83
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/996781145
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
8 INHALTSVERZEICHNIS
2.4 WICHTIGE BEGRIFFE DER ATOM- UND KERNPHYSIK 85
AUFGABEN 89
3 RADIOAKTIVITAET 90
3.1 RADIOAKTIVE UMWANDLUNGSARTEN 90
3.1.1 DER ALPHAZERFALL 96
3.1.2 DIE SS-UMWANDLUNGEN 101
3.1.2.1 DIE SS"-UMWANDLUNG 106
3.1.2.2 DIE SS'-UMWANDLUNG 108
3.1.2.3 DER ELEKTRONENEINFANG (EC) 111
3.1.3 DIE GAMMAUMWANDLUNG 112
3.1.4 DIE INNERE KONVERSION (IC) 116
3.1.5 SPONTANE KERNSPALTUNG, NEUTRONENQUELLEN, PROTONENZERFALL 118
3.2 DAS ZEITGESETZ FUER DEN RADIOAKTIVEN ZERFALL 123
3.2.1 AKTIVITAETSDEFINITIONEN 123
3.2.2 FORMULIERUNG DES ZERFALLSGESETZES 126
3.2.3 AKTIVITAETSANALYSE UND RADIOAKTIVES GLEICHGEWICHT* 133
3.3 NATUERLICHE RADIOAKTIVITAET 143
3.3.1 DIE KOSMOGENEN RADIONUKLIDE 143
3.3.2 DIE PRIMORDIALEN RADIONUKLIDE 147
3.4 KUENSTLICHE RADIOAKTIVITAET 154
AUFGABEN 157
4 WECHSELWIRKUNG IONISIERENDER P H O T O N E N S T R A H L U NG 158
4.1 DER PHOTOEFFEKT 160
4.2 DER COMPTONEFFEKT 165
4.2.1 UEBERBLICK UEBER DIE THEORIE DES COMPTONEFFEKTS* 166
4.2.1.1 BERECHNUNG DER ENERGIE DES GESTREUTEN PHOTONS* 166
4.2.1.2 WINKELVERTEILUNGEN DER COMPTONPHOTONEN* 169
4.2.1.3 ENERGIE- UND WINKELVERTEILUNGEN DER COMPTONELEKTRONEN* 176
4.3 DIE PAARBILDUNG DURCH PHOTONEN IM COULOMBFELD 182
4.4 DIE KLASSISCHE STREUUNG 185
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS 9
4.5 KERNPHOTOREAKTIONEN 186
4.6 DER SCHWAECHUNGSKOEFFIZIENT FUER PHOTONENSTRAHLUNG 190
4.7 SCHWAECHUNGSKOEFFIZIENT BEI STOFFGEMISCHEN UND VERBINDUNGEN* 196
4.8 DER ENERGIEUMWANDLUNGSKOEFFIZIENT FUER PHOTONENSTRAHLUNG 196
4.9 DER ENERGIEABSORPTIONSKOEFFIZIENT FUER PHOTONENSTRAHLUNG 202
AUFGABEN 206
5 SCHWAECHUNG VON STRAHLENBUENDELN UNGELADENER TEILCHEN 207
5.1 EXPONENTIELLE SCHWAECHUNG 207
5.2 SCHWAECHUNG SCHMALER HETEROGENER STRAHLENBUENDEL UNGELADENER TEILCHEN*
214
5.3 AUFHAERTUNG UND HOMOGENITAET HETEROGENER PHOTONENSTRAHLUNG* 215
5.4 SCHWAECHUNG AUSGEDEHNTER, DIVERGENTER STRAHLENBUENDEL IN DICKEN
ABSORBERN* 220
AUFGABEN 227
6 WECHSELWIRKUNG VON NEUTRONENSTRAHLUNG MIT MATERIE 228
6.1 ELASTISCHE NEUTRONENSTREUUNG 233
6.1.1 LABOR-UND SCHWERPUNKTSYSTEM* 233
6.1.2 NEUTRONENRESTENERGIE* 234
6.1.3 ENERGIEUEBERTRAG DURCH NEUTRONEN 236
6.1.4 VIELFACHSTREUUNG VON NEUTRONEN 236
6.1.5 MODERATION UND LETHARGIE VON NEUTRONEN* 236
6.1.6 NEUTRONENWECHSELWIRKUNGEN MIT MENSCHLICHEM GEWEBE 239
6.2 INELASTISCHE NEUTRONENSTREUUNG 240
6.3 NEUTRONENEINFANGREAKTIONEN 240
6.3.1 EINFANG LANGSAMER NEUTRONEN 240
6.3.2 EINFANG SCHNELLER NEUTRONEN 244
6.4 NEUTRONENINDUZIERTE KERNSPALTUNG UND SPALLATION 245
AUFGABEN 247
7 WECHSELWIRKUNG GELADENER TEILCHEN MIT MATERIE 248
7.1 DAS BREMSVERMOEGEN FUER GELADENE TEILCHEN 254
7.1.1 DAS STOSSBREMSVERMOEGEN 254
IMAGE 4
10 INHALTSVERZEICHNIS
7.1.2 DAS STRAHLUNGSBREMSVERMOEGEN 263
7.1.3 RICHTUNGSVERTEILUNG DER BREMSSTRAHLUNGSPHOTONEN FUER ELEKTRONEN-
267 STRAHLUNG
7.1.4 VERHAELTNIS VON STOSS- UND STRAHLUNGSBREMSVERMOEGEN FUER ELEKTRONEN
268
7.2 ENERGIESPEKTREN VON ELEKTRONEN IN MATERIE 271
7.3 DAS STREUVERMOEGEN FUER ELEKTRONEN 274
7.3.1 TRANSMISSION UND RUECKSTREUUNG VON ELEKTRONEN 277
7.4 REICHWEITEN GELADENER TEILCHEN 280
7.4.1 REICHWEITEN SCHWERER GELADENER TEILCHEN 280
7.4.2 BAHNLAENGE UND REICHWEITEN MONOENERGETISCHER ELEKTRONEN 284
7.4.3 REICHWEITEN UND TRANSMISSION VON SS-STRAHLUNG 288
7.5 WECHSELWIRKUNGEN NEGATIVER PI-MESONEN 291
AUFGABEN 292
8 IONISIERUNG UND ENERGIEUEBERTRAGUNG 293
8.1 IONISIERUNGSVERMOEGEN UND IONISIERUNGSDICHTE 293
8.2 DER LINEARE ENERGIETRANSFER (LET) 298
8.3 STOCHASTISCHE MESSGROESSEN FUER DIE MIKRODOSIMETRIE* 300
AUFGABEN 304
9 STRAHLENSCHUTZBEGRIFFE UND DOSISGROESSEN 305
9.1 ALLGEMEINE STRAHLENSCHUTZBEGRIFFE 305
9.2 PHYSIKALISCHE DOSISGROESSEN 308
9.3 DIE DOSISGROESSEN IM STRAHLENSCHUTZ 310
9.3.1 DIE AEQUIVALENTDOSIS 313
9.3.2 DIE ORTSDOSISGROESSEN 315
9.3.3 DIE PERSONENDOSISGROESSEN 318
9.3.4 DIE ORGANDOSEN 319
9.3.5 DIE EFFEKTIVE DOSIS 322
9.3.6 PROBLEME MIT DEN AKTUELLEN STRAHLENSCHUTZDOSISGROESSEN 325
9.4 DIE BISHERIGEN DOSISGROESSEN IM STRAHLENSCHUTZ* 326
9.4.1 DIE BISHERIGEN DOSISMESSGROESSEN* 326
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS 11
9.4.2 DIE BISHERIGE GROESSE AEQUIVALENTDOSIS* 327
9.4.3 DIE BISHERIGE GROESSE EFFEKTIVE AEQUIVALENTDOSIS* 329
AUFGABEN 330
10 DOSISLEISTUNGSKONSTANTEN, HAUTDOSISFAKTOREN UND INKORPO- 331
RATIONSFAKTOREN
10.1 DOSISLEISTUNGSKONSTANTEN FUER PHOTONENSTRAHLUNGEN 331
10.1.1 KERMALEISTUNGSKONSTANTEN FUER GAMMASTRAHLER 331
10.1.2 STRAHLENSCHUTZ-DOSISLEISTUNGSKONSTANTEN FUER GAMMASTRAHLER 338
10.1.3 DOSISLEISTUNGSKONSTANTEN FUER BREMSSTRAHLUNGEN 340
10.1.4 DOSISLEISTUNGSKONSTANTEN FUER ROENTGENSTRAHIER 342
10.1.5 UMRECHNUNG DER ORTSDOSEN IN KOERPERDOSEN FUER PHOTONEN 343
10.2 DOSISLEISTUNGSKONSTANTEN FUER REINE BETASTRAHLER 346
10.2.1 DOSISLEISTUNGSKONSTANTEN FUER BETAPUNKTSTRAHLER 346
10.2.2 DOSISLEISTUNGEN FUER BETA-LINIEN- UND BETA-FLAECHENSTRAHLER 350
10.2.3 DOSISLEISTUNGEN IN BETAKONTAMINIERTEN LUFTVOLUMINA 352
10.2.4 UMRECHNUNG DER ORTSDOSEN IN KOERPERDOSEN FUER BETASTRAHLER* 354
10.3 DOSISFAKTOREN BEI HAUTKONTAMINATIONEN 357
10.4 DOSISFAKTOREN BEI RADIONUKLIDINKORPORATION 363
AUFGABEN 365
ABSCHNITT I I: BIOLOGISCHE U ND EPIDEMIOLOGISCHE G R U N D L A G EN
11 GRUNDLAGEN ZUR STRAHLENBIOLOGIE DER ZELLE 366
11.1 AUFBAU MENSCHLICHER ZELLEN 367
11.2 DIE STRAHLENBIOLOGISCHE WIRKUNGSKETTE IN ZELLEN 381
11.3 DNS-SCHAEDEN UND IHRE REPARATUR 387
11.4 DOSISEFFEKT-BEZIEHUNGEN 397
11.4.1 BESCHREIBUNG VON DOSISWIRKUNGSKURVEN* 399
11.4.2 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG VON UEBERLEBENSKURVEN* 401
11.5 PARAMETER DER STRAHLENWIRKUNG 408
11.5.1 DER SAUERSTOFFEFFEKT 409
IMAGE 6
12 INHALTSVERZEICHNIS
11.5.2 CHEMISCHE MODIFIKATOREN DER STRAHLENWIRKUNG 411
11.5.3 ABHAENGIGKEIT DER STRAHLENWIRKUNGEN VON DER ZELLZYKLUSPHASE 414
11.5.4 ABHAENGIGKEIT DER STRAHLENWIRKUNG VOM ZEITLICHEN BESTRAHLUNGS- 416
MUSTER
11.5.5 EINFLUESSE DES MORPHOLOGISCHEN ZELLDIFFERENZIERUNGSGRADES 420
11.5.6 VOLUMENEFFEKTE DER STRAHLENWIRKUNG 421
11.5.7 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER STRAHLENWIRKUNG 422
11.6 DIE RELATIVE BIOLOGISCHE WIRKSAMKEIT (RBW) 425
11.6.1 DIE DOSISABHAENGIGKEIT DER RBW* 426
11.6.2 ABHAENGIGKEIT DER RBW VOM LINEAREN ENERGIETRANSFER LET* 430
11.6.3 RBW UND WICHTUNGSFAKTOREN Q UND W T IM STRAHLENSCHUTZ* 431
AUFGABEN 434
12 STRAHLENWIRKUNG UND STRAHLENRISIKO 435
12.1 DETERMINISTISCHE STRAHLENWIRKUNGEN 436
12.2 STOCHASTISCHE STRAHLENWIRKUNGEN 449
12.2.1 DOSIS-WAHRSCHEINLICHKEITSKURVEN FUER STOCHASTISCHE SCHAEDEN 450
12.2.2 ABSCHAETZUNGEN DES STOCHASTISCHEN STRAHLENRISIKOS 452
12.2.2.1 ABSCHAETZUNG DES KREBSRISIKOS 453
12.2.2.2 HERIDITAERES SCHADENSRISIKO 459
12.3 RISIKEN PRAENATALER STRAHLENEXPOSITION 460
12.4 ALTERSABHAENGIGKEIT DES STOCHASTISCHEN STRAHLENRISIKOS 462
AUFGABEN 466
13 STRAHLENSCHUTZPHANTOME 467
14 STRAHLENEXPOSITION DES MENSCHEN MIT IONISIERENDER STRAH- 475 LUNG
14.1 NATUERLICHE STRAHLENEXPOSITION 476
14.1.1 EXTERNE TERRESTRISCHE STRAHLENEXPOSITION 476
14.1.2 EXTERNE KOSMISCHE STRAHLENEXPOSITION 482
14.1.3 INTERNE STRAHLENEXPOSITION DURCH NATUERLICHE RADIONUKLIDE 488
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS 13
14.1.3.1 INTERNE STRAHLENEXPOSITION DURCH KOSMOGENE RADIONUKLIDE 489
14.1.3.2 INTERNE STRAHLENEXPOSITION DURCH PRIMORDIALE RADIONUKLIDE 490
14.2 ZIVILISATORISCH BEDINGTE STRAHLENEXPOSITION 501
14.2.1 MEDIZINISCHE STRAHLENEXPOSITIONEN 502
14.2.2 KERNWAFFENTESTS 511
14.2.3 KERNENERGIE 514
14.2.4 ENERGIE- UND WAERMEERZEUGUNG DURCH FOSSILE BRENNSTOFFE 516
14.2.5 WEITERE ZIVILISATORISCHE STRAHLUNGSQUELLEN 517
14.2.6 BAUMATERIALIEN* 518
14.2.7 BERUFLICHE STRAHLENEXPOSITION 521
14.3 ZUSAMMENFASSUNG NATUERLICHE UND ZIVILISATORISCHE STRAHLENEXPOSITION
522
AUFGABEN 525
ABSCHNITT III: PRAKTISCHER STRAHLENSCHUTZ
15 STRAHLENSCHUTZRECHT 526
15.1 DAS SYSTEM DES STRAHLENSCHUTZRECHTS 526
15.2 STRAHLENSCHUTZVERANTWORTLICHE UND BEAUFTRAGTE, ANWENDER 529
15.3 FACHKUNDE IM STRAHLENSCHUTZ 532
15.4 STRAHLENSCHUTZBEREICHE 533
15.5 GRENZWERTE 535
AUFGABEN 542
16 PRAKTISCHER STRAHLENSCHUTZ 543
16.1 ALLGEMEINE REGELN ZUR VERRINGERUNG DER STRAHLENEXPOSITION 543 16.2
ABSCHIRMUNG DIREKT IONISIERENDER STRAHLUNGEN 547
16.3 ABSCHIRMUNGEN VON NEUTRONENSTRAHLUNG 550
16.4 AUSLEGUNG VON GAMMA-ABSCHIRMUNGEN UND SCHUTZWAENDEN 550
16.5 ABSCHIRMUNGEN FUER ROENTGENSTRAHLUNG 555
16.5.1 BLEIGLEICHWERTE VON STRAHLENSCHUTZSCHUERZEN IM ROENTGEN 561
16.5.2 UMGANG MIT BLEISCHUERZEN IN DER RADIOLOGISCHEN PRAXIS 566
16.6 ABSCHIRMUNGEN IN DER NUKLEARMEDIZIN 569
IMAGE 8
14 INHALTSVERZEICHNIS
AUFGABEN 573
17 STRAHLENEXPOSITIONEN IN DER MEDIZINISCHEN RADIOLOGIE 574
17.1 STRAHLENEXPOSITIONEN IN DER PROJEKTIONSRADIOGRAFIE 575
17.1.1 KOERPERDOSISABSCHAETZUNGEN FUER PATIENTEN 575
17.1.2 EXPOSITIONEN DES PERSONALS IN DER PROJEKTIONSRADIOGRAFIE 583
17.1.2.1 EXPOSITION IM NUTZSTRAHL VON PROJEKTIONSRADIOGRAFIEANLAGEN 583
17.1.2.2 STRAHLENEXPOSITION DES PERSONALS IM STREUSTRAHLUNGSFELD VON 586
ANLAGEN ZUR PROJEKTIONSRADIOGRAFIE
17.2 STRAHLENEXPOSITIONEN IN DER COMPUTERTOMOGRAFIE 589
17.2.1 EXPOSITIONEN VON PATIENTEN BEI CT-UNTERSUCHUNGEN 589
17.2.1.1 CTDI UND DOSISLAENGENPRODUKT BEI CT-UNTERSUCHUNGEN* 590
17.2.1.2 ABSCHAETZUNG DER PATIENTENDOSIS BEI CT-UNTERSUCHUNGEN 594
17.2.2 STRAHLENEXPOSITION DES PERSONALS BEI DER COMPUTERTOMOGRAFIE 605
17.3 STRAHLENEXPOSITIONEN IN DER NUKLEARMEDIZIN 607
17.3.1 STRAHLENEXPOSITIONEN VON PATIENTEN 607
17.3.2 STRAHLENEXPOSITIONEN DES NUKLEARMEDIZINISCHEN PERSONALS 610
AUFGABEN 616
18 ANHANG 618
18.1 EINHEITEN DES INTERNATIONALEN EINHEITENSYSTEMS SI. ABGELEITETE
EINHEITEN 618 18.2 PHYSIKALISCHE FUNDAMENTALKONSTANTEN 622
18.3 DATEN VON ELEMENTARTEILCHEN, NUKLEONEN UND LEICHTEN NUKLIDEN 623
18.4 MASSENSCHWAECHUNGSKOEFFIZIENTEN |A/P FUER MONOENERGETISCHE PHOTONEN
624
18.5 ZUSAMMENSETZUNG DER MASSENPHOTONENWECHSELWIRKUNGSKOEFFIZIENTEN FUER
627 STICKSTOFF UND BLEI
18.6 MASSENENERGIEABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN |I EN /P FUER MONOENERGETISCHE
PHOTO- 630 NEN
18.7 MASSENSTOSSBREMSVERMOEGEN FUER MONOENERGETISCHE ELEKTRONEN 633
18.8 MASSENSTRAHLUNGSBREMSVERMOEGEN FUER MONOENERGETISCHE ELEKTRONEN 636
18.9 BREMSSTRAHLUNGSAUSBEUTEN FUER MONOENERGETISCHE ELEKTRONEN 637
18.10 MASSENSTOSSBREMSVERMOEGEN UND MASSENREICHWEITEN FUER ALPHATEILCHEN,
PRO- 638 TONEN UND REICHWEITENVERGLEICH
18.11 DICHTEN WICHTIGER DOSIMETRISCHER SUBSTANZEN 642
IMAGE 9
INHALTSVERZEICHNIS 15
18.12 GEWEBE-LUFT-VERHAELTNISSE FUER DIAGNOSTISCHE ROENTGENSTRAHLUNG 643
18.13 PATIENTENSCHWAECHUNGSFAKTOREN UND KONVERSIONSFAKTOREN FUER
DIAGNOSTISCHE 645 ROENTGENSTRAHLUNG
18.14 ORTSDOSISLEISTUNGEN IM STREUSTRAHLUNGSFELD EINES
COMPUTERTOMOGRAFEN 646
18.15 DATEN ZUM 1CRP REFERENZMENSCHEN 647
18.16 ELEMENTE DES PERIODENSYSTEMS 650
18.17 BINDUNGSENERGIEN VON VALENZELEKTRONEN 653
18.18 DOSISLEISTUNGSFAKTOREN BEI HAUTKONTAMINATION MIT RADIONUKLIDEN 654
18.19 DOSISFAKTOREN BEI INKORPORATION VON RADIONUKLIDEN 656
19 AUFGABENLOESUNGEN 659
20 LITERATUR 678
20.1 LEHRBUECHER UND MONOGRAFIEN 678
20.2 WISSENSCHAFTLICHE EINZELARBEITEN 681
20.3 NATIONALE UND INTERNATIONALE PROTOKOLLE UND REPORTS ZU DOSIMETRIE
UND 690 STRAHLENSCHUTZ
20.4 GESETZE, VERORDNUNGEN UND RICHTLINIEN ZUM STRAHLENSCHUTZ, GUELTIG
FUER DIE 696 BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
20.5 DEUTSCHE INDUSTRIE-NORMEN ZU DOSIMETRIE UND STRAHLENSCHUTZ 698
20.6 WICHTIGE INTERNETADRESSEN 702
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