Kerma (Physik): Unterschied zwischen den Versionen

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Der Begriff ist eine Abkürzung für die Wörter ''Kinetic Energy released per unit mass'' oder auch ''Kinetic Energy released in matter''. Die Kerma ist die auf [[Sekundärteilchen]] der ersten Generation übertragene [[Bewegungsenergie]] ''E''<sub>kin</sub> dividiert durch die bestrahlte [[Masse (Physik)|Masse]] ''m'':
Der Begriff ist eine Abkürzung für die Wörter ''Kinetic Energy released per unit mass'' oder auch ''Kinetic Energy released in matter''. Die Kerma ist die auf [[Sekundärteilchen]] der ersten Generation übertragene [[Bewegungsenergie]] ''E''<sub>kin</sub> dividiert durch die bestrahlte [[Masse (Physik)|Masse]] ''m'':


:<math>K = \frac{\mathrm{d} E_\mathrm{kin}}{\mathrm{d} m} = \frac{1}{\rho}\ \frac{\mathrm{d} E_\mathrm{kin}}{\mathrm{d} V}</math>
:<math>K = \frac{\mathrm{d} E_\mathrm{kin}}{\mathrm{d} m} = \frac{1}{\rho}\ \frac{\mathrm{d} E_\mathrm{kin}}{\mathrm{d} V}</math>


Die Kerma ist immer vom bestrahlten Medium abhängig. Sie wird nur bei indirekt ionisierender Strahlung (Neutronen, Photonen) berechnet bzw. gemessen.
Die Kerma ist immer vom bestrahlten Medium abhängig. Sie wird nur bei indirekt ionisierender Strahlung (Neutronen, Photonen) berechnet bzw. gemessen und beschreibt, wie viel Energie in einem Masseelement auf die Materie übertragen wird. Sekundärteilchen bei Photonenwechselwirkung sind sekundäre Elektronen. Im Sekundärelektronengleichgewicht ist der absolute Wert gleich dem der [[Energiedosis]], da genauso viel Energie eingebracht, wie entfernt wird. Bei niederenergetischer Strahlung, wie sie in der radiologischen Diagnostik anzutreffen ist, entspricht die Energiedosis daher annähernd der Kerma.
Sekundärteilchen bei Photonenwechselwirkung sind sekundäre Elektronen. Im Sekundärelektronengleichgewicht ist der absolute Wert gleich dem der [[Energiedosis]]. Für die [[Dosimetrie]] am Menschen ist nur die Energiedosis interessant, die aber annähernd der KERMA entspricht.
 
Bei höherenergetischer Strahlung, wie sie in der Strahlentherapie zum Einsatz kommt, ist die Kerma jedoch erheblich höher als die absorbierte Dosis, da hochenergetische Elektronen und Bremsstrahlung das Volumenelement verlassen können, ohne in Wechselwirkung zu treten. Dieser, das Volumen verlassende Strahlungsanteil, wird dem Kerma zugeschlagen, nicht jedoch der Energiedosis.<ref>{{Literatur |Autor=Stefan Scheidegger |Titel=Grundlagen der Strahlenphysik und Dosimetrie |Hrsg=Stefan Scheidegger |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage=1. Auflage |Verlag=Stefan Scheidegger, Paul Scherrer Institut |Ort=Villigen |Datum=2002 |ISBN= |Seiten=24-25}}</ref>


== Einheit ==
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Die [[SI-Einheit]] der Kerma ist das [[Gray]] (Gy), anders ausgedrückt [[Joule]]/[[Kilogramm]].  
Die [[SI-Einheit]] der Kerma ist das [[Gray]] (Gy), anders ausgedrückt [[Joule]]/[[Kilogramm]].


== Kermaleistung ==
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== Quellen ==
== Quellen ==
* H. Krieger. ''Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlenschutz, Band 2'' 3., überarbeitete Auflage, Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden 2001, ISBN 3-519-23078-X
* H. Krieger. ''Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlenschutz, Band 2'' 3., überarbeitete Auflage, Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden 2001, ISBN 3-519-23078-X
* W. Schlegel, J. Bille (Hrsg.). ''Medizinische Physik 2 - Medizinische Strahlenphysik'' Berlin, Heidelberg, New York 2002, ISBN 3-540-65254-X
* W. Schlegel, J. Bille (Hrsg.). ''Medizinische Physik 2 Medizinische Strahlenphysik'' Berlin, Heidelberg, New York 2002, ISBN 3-540-65254-X
* DIN 6814-8 ''Begriffe der radiologischen Technik - Teil 8: Strahlentherapie'', Dezember 2000
* DIN 6814-8 ''Begriffe der radiologischen Technik Teil 8: Strahlentherapie'', Dezember 2000
 
== Einzelnachweise ==
<references/>


[[Kategorie:Kernphysik]]
[[Kategorie:Kernphysik]]
[[Kategorie:Physikalische Größe]]
[[Kategorie:Physikalische Größe]]

Aktuelle Version vom 14. Juli 2020, 15:30 Uhr

Kerma ist eine physikalische Größe der Strahlenphysik. Der Begriff ist eine Abkürzung für die Wörter Kinetic Energy released per unit mass oder auch Kinetic Energy released in matter. Die Kerma ist die auf Sekundärteilchen der ersten Generation übertragene Bewegungsenergie Ekin dividiert durch die bestrahlte Masse m:

$ K={\frac {\mathrm {d} E_{\mathrm {kin} }}{\mathrm {d} m}}={\frac {1}{\rho }}\ {\frac {\mathrm {d} E_{\mathrm {kin} }}{\mathrm {d} V}} $

Die Kerma ist immer vom bestrahlten Medium abhängig. Sie wird nur bei indirekt ionisierender Strahlung (Neutronen, Photonen) berechnet bzw. gemessen und beschreibt, wie viel Energie in einem Masseelement auf die Materie übertragen wird. Sekundärteilchen bei Photonenwechselwirkung sind sekundäre Elektronen. Im Sekundärelektronengleichgewicht ist der absolute Wert gleich dem der Energiedosis, da genauso viel Energie eingebracht, wie entfernt wird. Bei niederenergetischer Strahlung, wie sie in der radiologischen Diagnostik anzutreffen ist, entspricht die Energiedosis daher annähernd der Kerma.

Bei höherenergetischer Strahlung, wie sie in der Strahlentherapie zum Einsatz kommt, ist die Kerma jedoch erheblich höher als die absorbierte Dosis, da hochenergetische Elektronen und Bremsstrahlung das Volumenelement verlassen können, ohne in Wechselwirkung zu treten. Dieser, das Volumen verlassende Strahlungsanteil, wird dem Kerma zugeschlagen, nicht jedoch der Energiedosis.[1]

Einheit

Die SI-Einheit der Kerma ist das Gray (Gy), anders ausgedrückt Joule/Kilogramm.

Kermaleistung

Die Kermaleistung ist der Differentialquotient der Kerma nach der Zeit.

$ {\dot {K}}\ =\ {\frac {\mathrm {d} K}{\mathrm {d} t}}\ $

Die SI-Einheit ist Gray/Sekunde oder Watt/Kilogramm.

Siehe auch

Quellen

  • H. Krieger. Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlenschutz, Band 2 3., überarbeitete Auflage, Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden 2001, ISBN 3-519-23078-X
  • W. Schlegel, J. Bille (Hrsg.). Medizinische Physik 2 – Medizinische Strahlenphysik Berlin, Heidelberg, New York 2002, ISBN 3-540-65254-X
  • DIN 6814-8 Begriffe der radiologischen Technik – Teil 8: Strahlentherapie, Dezember 2000

Einzelnachweise

  1. Stefan Scheidegger: Grundlagen der Strahlenphysik und Dosimetrie. Hrsg.: Stefan Scheidegger. 1. Auflage. Stefan Scheidegger, Paul Scherrer Institut, Villigen 2002, S. 24–25.

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