Sievert (Einheit)

Physikalische Einheit
Einheitenname Sievert

Einheitenzeichen $ \mathrm {Sv} $
Physikalische Größe(n) Äquivalentdosis
Formelzeichen $ H\, $, $ E\, $
Dimension $ {\mathsf {L^{2}\;T^{-2}}} $
System Internationales Einheitensystem
In SI-Einheiten $ \mathrm {1\,Sv=1\;{\frac {J}{kg}}} $
Benannt nach Rolf Sievert
Abgeleitet von Joule, Kilogramm
Siehe auch: Gray (Energiedosis)

Das Sievert (Einheitenzeichen: „Sv“) ist die SI-Einheit der Äquivalentdosis. Sie dient im Strahlenschutz zur Quantifizierung von stochastischen Risiken (Krebs und vererbbare Defekte) von Strahlenexpositionen infolge ionisierender Strahlung. Sie ist nach dem schwedischen Mediziner und Physiker Rolf Sievert benannt.

Da eine Dosis von 1 Sv ein sehr großer Wert ist, werden die üblicherweise vorkommenden Werte mithilfe eines Vorsatzes für Maßeinheiten (SI-Präfix) in Millisievert (mSv) oder Mikrosievert (μSv) angegeben.

Definition

Die Maßeinheit Sievert ist definiert als

$ \mathrm {1\,Sv=1\,{\frac {J}{kg}}} \,. $

Sie hat damit die gleiche Definition wie die Maßeinheit Gray (1 Gy = 1 J/kg), die Einheit der Energiedosis.

Die stochastischen Risiken ionisierender Strahlung sind nicht nur von der Energiedosis abhängig, die sie auf das exponierte biologische Gewebe überträgt, sondern auch von den Eigenschaften der beteiligten Strahlenarten und von der Empfindlichkeit des betroffenen Gewebes. Die Äquivalentdosis berücksichtigt all diese Abhängigkeiten, indem bei ihr die Energiedosis mit einer oder mit mehreren dimensionslosen Verhältniszahlen (Strahlungswichtungsfaktoren, früher Qualitätsfaktoren) multipliziert wird. Zur Unterscheidung verwendet man deshalb den Namen „Sievert“ und macht damit kenntlich, dass die gewichtete Dosisgröße gemeint ist. Die Bezeichnung J/kg soll nicht verwendet werden, weder für Energie- noch für Äquivalentdosis.[1]

Anwendung

Das Sievert wird für folgende Dosisgrößen verwendet (Einzelheiten siehe den Artikel „Äquivalentdosis“):

  • Äquivalentdosis als Dosismessgröße,
  • Organ-Äquivalentdosis,
  • Effektive Dosis,
  • Folge-Organ-Äquivalentdosis,
  • Effektive Folgedosis.

Dosisangaben in Sievert werden im Strahlenschutz in einem Dosisbereich bis zu einigen 100 mSv angewendet, wo stochastische Wirkungen bekanntermaßen auftreten oder (bei niedrigen Dosen) vermutet werden[2] und wo deterministische Wirkungen noch nicht maßgebend sind. Höhere Strahlendosen, bei denen die deterministischen Wirkungen maßgebend sind, werden in der Maßeinheit Gray angegeben. Ein hierfür typischer Anwendungsbereich sind Patientendosen im Rahmen der Strahlentherapie.

Beim Einwirken verschiedener Strahlenarten auf ein Gewebe haben jeweils verwendete Dosisangaben in Sievert den Vorteil, dass sie hinsichtlich des stochastischen Risikos direkt miteinander verglichen werden können. Sie können auch zueinander addiert werden, und die Summe drückt das mit der Einwirkung verbundene Gesamtrisiko aus.

Geschichte

Die Einführung des Sievert wurde 1978 auf der 16. Generalkonferenz für Maß und Gewicht beschlossen.[3] Dabei wurde ausdrücklich vermerkt, dass zwar die Einführung neuer Einheitennamen sehr restriktiv gehandhabt werden soll, in diesem speziellen Fall aber zu rechtfertigen sei, weil eine Verwechselung von Energie- und Äquivalentdosis fatale Folgen haben könnte.[4]

Das Sievert löste damit die Einheit Rem (rem) ab (1 Sv = 100 rem). Das Rem ist in der EU und der Schweiz keine gesetzliche Einheit mehr.

Siehe auch

  • Liste strahlenschutzrelevanter Maßeinheiten

Einzelnachweise

  1. BIPM: Comité International des Poids et Mesures. 91st meeting (October 2002). In: CIPM Meetings. Bureau International des Poids et Mesures, Oktober 2002, S. 205, abgerufen am 23. Mai 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)): „In order to avoid any risk of confusion between the absorbed dose D and the dose equivalent H, the special names for the respective units should be used, that is, the name gray should be used instead of joules per kilogram for the unit of absorbed dose D and the name sievert instead of joules per kilogram for the unit of dose equivalent H.“
  2. International Commission on Radiological Protection (ICRP): The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, Ann. ICRP 37 (2-4), 2007, deutsche Ausgabe herausgegeben vom Bundesamt für Strahlenschutz, Ziffern 62 und 106 ICRP Publication 103, (PDF-Dokument, 2,2 MB).
  3. Protokoll der 16. Generalkonferenz für Maß und Gewicht, 1978, S. 77, abgerufen am 23. April 2020, französisch.
  4. Resolution 5 of the 16th CGPM (1979). Special name for the SI unit of dose equivalent (sievert). Bureau International des Poids et Mesures, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).

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