4. Einheiten radioaktiver Strahlung
Aktivität A
Die Aktivität A ist die Anzahl der Kernzerfälle pro Sekunde. Die Einheit dafür heißt Becquerel:
Man kann zwar nicht vorhersagen, wann ein bestimmtes Atom zerfällt, aber wenn sehr viele Atome der gleichen Sorte beisammen sind, dann kann man die Halbwertszeit bestimmen. Die Halbwertszeit T1/2 ist die Zeit, in der die Hälfte der Atome zerfallen ist. Jedes radioaktive Isotop hat eine charakteristische Halbwertszeit.
So hat das in Kernreaktoren verwendete Uran-235 eine Halbwertszeit von etwa 700 000 000 Jahren.
Es gibt aber auch Atomsorten und Isotope mit Halbwerszeiten von Bruchteilen von Sekunden, oder von wenigen Tagen, Wochen, Monaten oder Jahren.
Der Kernzerfall erfolgt daher exponentiell. Ist die Menge eines radioaktiven Materials 
zum Zeitpunkt 
bekannt, dann kann man ausrechnen, wie viel zu späteren Zeitpunkten noch vorhanden ist:
Oft wird diese Zerfalls-Gleichung auch als e-Funktion verwendet:
Mit der Zerfallskonstante 
Dosimetrie
Wenn die Gefahr beurteilt werden soll, die von ionisierender Strahlung ausgeht, dann ist es wichtig zu wissen, wie viel der von der Energie der Strahlung im einem Körper absorbiert wird. Denn die Strahlung, die einfach durch einen Körper hindurchgeht, richtet auch keinen Schaden an.
Dosisleistung DE/t
Eine Quelle ionisierender Strahlung hat eine bestimmte Dosisleistung. Wie viel Energie - also welche Energiedosis pro Zeit - wird auf einen Körper übertragen. Je größer die Energiedosisleistung einer Quelle ist, desto stärker strahlt sie.
Je länger man sich in der Nähe so eines Strahlers befindet, desto größer wird die Energiedosis, die ein Körper dabei aufnimmt:
Energiedosis DE
Die Energiedosis ist die Menge Energie, die ein Körper pro Masse aufgenommen hat:
Die SI-Einheit der Energiedosis ist daher Joule pro kg und hat den Namen Gray: 
Ionendosis DI
Die Ionendosis ist in einigen Fällen eine Hilfe, um die Energiedosis zu bestimmen. Die Ionendosis ist die Menge der bei der Ionisation erzeugten Ladungen und kann zum Beispiel an Gasen gut gemessen werden.
Ihre Einheit ist daher auch Ladung pro Masse: 
Äquivalentdosis H
Unterschiedlichen ionisierenden Strahlungsarten haben eine unterschiedlich stark ausgeprägtebiologische Wirkung. Daher sind sie auch unterschiedlich gefährlich. Dieses wird berücksichtigt, indem man jeder Strahlungsart einen Qualitätsfaktor 
zuordnet, mit dem die Energiedosis multipliziert wird, die ein Körper aufnimmt:
Der Qualitätsfaktor reicht von q=1 bei Photonen- und Elektronen-Strahlung bis zu q=20 bei Alpha-Teilchen und Neutronen in einem Energiebereich von 100keV bis 2MeV.
Tabelle mit Qualitätsfaktoren auf der Internetseite "www.leifiphysik.de".
Da der Qualtitätsfaktor keine Einheit hat, ist die Einheit der Äquivalentdosis im Grunde auch Energie pro Masse, also Joule pro Kilogramm. Um die Äquivalentdosis aber von der Energiedosis unterscheiden zu können, hat diese "gewichtete Energiedosis" auch eine eigene Einheit bekommen: Sievert
Effektive Dosis oder Organ-Äquivalentdosis
Ionisierende Strahlung ist für unterschiedliche Körperteile unterschiedlich gefährlich. Organe, in denen besonders schnell neue Zellen gebildet werden, sind besonders gefährdet. Zusätzlich zu dem Qualitätsfaktor gibt es daher noch einen Gewebe-Wichtungsfaktor, der angibt, wie schädlich ionisierende Strahlung für bestimmte Organe sind.
Tabelle mit Gewebe Wichtungsfaktoren auf der Internetseite "www.leifiphysik.de".
Die wichtigste Einheit: Sievert
Die Einheit Sievert der Äquivalentdosis und auch der Organ-Äquivalentdosis ist also die Einheit, die am genausten die biologische Wirkung von ionisierender Strahlung wiedergibt.
Wer etwas über Grenzwerte oder unsere Strahlenbelastung im Alltag wissen möchte, kann hier einmal nachlesen.
Backlinks:
2 Physikbücher:BGPhysik13-2