Dosimetrie

Zusammenfassung

In der Radiologie bezeichnet der Begriff „Dosis“ allgemein und etwas vereinfacht eine gewisse Menge an ionisierender Strahlung. Die genauere Begriffsbestimmung der Dosisgröße sollte zweckmäßigerweise mit der beobachteten Wirkung einer Strahlungsdosis korrelieren. Diese angestrebte Einbindung des Dosisbegriffs in ein Ursache-Wirkungs-Konzept zielt auf die praktische Anwendungsmöglichkeit ab. Sie wird mit der physikalisch definierten Größe der Dosis als Energiedosis in vielen Fällen auch gut erreicht. Felder der praktischen Anwendung sind der allgemeine Strahlenschutz, das Teilgebiet des Strahlenschutzes von Personal und Patient in der Radiologie (Röntgendiagnostik und Nuklearmedizin) und weiterhin das Gebiet der Strahlentherapie. Das vorliegende Kapitel befasst sich einerseits mit dem Dosisbegriff der Energiedosis, insbesondere mit seinen theoretischen Grundlagen, und andererseits mit seiner Anwendung, der Dosimetrie. Die Dosimetrie ist die entsprechende Lehre von den Verfahren zur Messung und Berechnung der Dosis bzw. der Dosisleistung, verursacht durch die Wechselwirkungen von ionisierender Strahlung in einem Medium.

Aufgaben

21.1

Eine Strahlendosis ist, vereinfacht gesagt, der in einem Volumen absorbierte Teilbetrag der Energie einer Strahlung dividiert durch die Masse des Volumens. Der Prozess der Energieübertragung kann als eine Vielzahl von statistisch verteilten Einzelprozessen gesehen werden. Unterliegt die Energiedosis damit ebenfalls einer statistischen Verteilung? Begründen Sie Ihre Antwort.

21.2

Die Bestimmung der Wasser-Energiedosis in einem Messphantom erfolgt üblicherweise durch die Messanzeige einer als Dosimeter bezeichneten Sonde. Nennen Sie die drei wichtigsten Sondeneigenschaften, die Einfluss auf die Messanzeige haben.

21.3

Wie ist das (totale) Ansprechvermögen einer Sonde definiert?

21.4

Wodurch unterscheiden sich das (totale) Ansprechvermögen und das intrinsische Ansprechvermögen einer Sonde?

21.5

Die mit einer Sonde bestimmte Energiedosis einer Photonenstrahlung lässt sich in guter Näherung als Energie-Integral der energiedifferenziellen Fluenz der sekundären Elektronen und Positronen multipliziert mit deren Massenbremsvermögen berechnen. Welche Spezifikationen müssen bei der Fluenz und dem Massenbremsvermögen beachtet werden? Begründen Sie Ihre Antwort.

21.6

Welche Bedeutung haben Störungsfaktoren in der Hohlraumtheorie?

21.7

Kann die relative Anzeige eines Dosimeters als Maß für die Relativ-Dosis verwendet werden? Begründen Sie Ihre Antwort.

21.8

Die Bestimmung der Wasser-Energiedosis in einem Messphantom erfolgt mit Hilfe eines Regelwerks, das man als Dosimetrie-Protokoll bezeichnen kann. Welches Dokument wird hierfür in Deutschland herangezogen?

21.9

Nennen Sie drei unterschiedliche Kategorien der Dosisberechnung.

21.10

Versuchen Sie eine einfache Charakterisierung der Boltzmann-Transportgleichungen für ionisierende Strahlung.

21.11

Unter welchen Umständen kann die relative, kombinierte Messunsicherheit als Wurzel der Quadratsumme der relativen Unsicherheiten einzelner Beiträge geschrieben werden?

21.12

Was versteht man unter erweiterter Messunsicherheit?