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Energie- und Äquivalentdosis

30 Aufgaben von AFB I bis III: Energiedosis und Äquivalentdosis berechnen, Formeln umstellen, Dosen mit Präfixen und Zehnerpotenzen angeben und Strahlenbelastungen beurteilen.

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A1

Die Rechenkette lesen

AFB I

Klicke in der Rechenkette jeweils die Größe an, nach der gefragt wird.

Klicke das gesuchte Element im Schema an. Mit der Tastatur: Tab oder Pfeiltasten zum Wandern, Enter zum Auswählen.

Energie E Masse m Energiedosis D Wichtungsfaktor q Äquivalentdosis H
Die Kette lautet E → : m → D → · q → H. Joule, Kilogramm, Gray, Zahl, Sievert — wer die Einheiten kennt, kennt die Reihenfolge.
Die Kette läuft von der aufgenommenen Energie bis zur biologischen Wirkung. Achte in der Frage auf die Einheit.
Joule gehört zur Energie E, Gray zur Energiedosis D, Sievert zur Äquivalentdosis H. Die Masse m teilt, der Wichtungsfaktor q multipliziert.
A2

Bestrahlungen vergleichen

AFB II

Vergleiche die fünf Bestrahlungen und ordne sie nach der Äquivalentdosis, die kleinste zuerst. Zu jeder Karte sind Strahlungsart, aufgenommene Energie und bestrahlte Masse angegeben (q: γ und β = 1, Neutronen = 10, α = 20).

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1 γ: 0,9 mJ auf 0,5 kg
2 α: 0,15 mJ auf 1 kg
3 α: 1 mJ auf 5 kg
4 Neutronen: 4 mJ auf 8 kg
5 β: 12 mJ auf 2 kg
D = E : m und H = q · D: γ 0,9 : 0,5 = 1,8 mGy, also 1,8 mSv. α 0,15 : 1 = 0,15 mGy, mal 20 sind 3 mSv. α 1 : 5 = 0,2 mGy, mal 20 sind 4 mSv. Neutronen 4 : 8 = 0,5 mGy, mal 10 sind 5 mSv. β 12 : 2 = 6 mGy, also 6 mSv. Die meiste Energie bedeutet hier die größte Dosis, die kleinste Energie aber nicht die kleinste.
Berechne für jede Karte zuerst die Energiedosis D = E : m und dann die Äquivalentdosis H = q · D.
Die Werte sind 1,8 mSv, 3 mSv, 4 mSv, 5 mSv und 6 mSv. Ordne die Karten danach.
A3

Die Dosis-Tabelle vervollständigen

AFB II

In jeder Zeile fehlt genau eine Größe. Ergänze sie — mal vorwärts, mal rückwärts gerechnet. Wichtungsfaktoren: γ, β, Röntgen 1 · Neutronen 10 · α 20.

Fülle alle Felder aus und prüfe dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
FallE in Jm in kgStrahlungD in mGyH in mSv
A0,1470γ2
B0,550α10
C20β55
D1Röntgen2020
E0,0660Neutronen1
Rückwärts heißt umstellen: E = D · m (Fall C) und m = E : D (Fall D) — dabei D erst von mGy in Gy umrechnen.
A: D = E : m, dann in mGy. B und E: H = q · D. C: E = D · m mit D = 0,005 Gy. D: m = E : D mit D = 0,02 Gy.
A: 0,14 : 70 = 0,002 Gy = 2 mGy. B: 20 · 10 = 200 mSv. C: 0,005 · 20 = 0,1 J. D: 1 : 0,02 = 50 kg. E: 10 · 1 = 10 mSv.