01200 Formeln und Einheiten

von:

1 Die sieben SI-Basiseinheiten

Größe	Formelzeichen	Einheit	Einheitenname
Länge	s, r, l		Meter
Mass	m	kg	Kilogramm
Zeit	t	s	Sekunde
Elektrische Stromstärke	l	A	Ampere
Thermodynamische Temperatur	T	K, °C	Kelvin, ° Celsius
Stoffmenge	n	mol	Mol
Lichtstärke	l	cd	Candela

2 Wichtige abgeleitete SI-Einheiten

Größe	Formelzeichen	Einheit	Einheitenname
Aktivität	A	Bq = S-1	Becquerel
Äquivalentdosis	H	Sv = m2 s · Z	Sievert
Arbeit	W	J = kg m2 s-2	Joule
Dichte	p	kg m-3
Druck	p	Pa = N m-2 = kg m-1 s-2	Pascal
elektrische Spannung	U	V = J C-1 = kg m2 s-3 A-1	Volt
elektrische Ladung	Q	C = As	Coulomb
elektrischer Widerstand	R	Ω = V A-1 = kg m2 s-3 A-2	Ohm
Energie	W	J = kg m2 s-2	Joule
Energiedosis	D	Gy = m2 s-2	Gray
Frequenz	f	Hz = s-1	Hertz
Kraft	F	N = kg m s-2	Newton
Leistung	P	W = J s-1 = kg m2 s-3	Watt
Spezifischer Widerstand	p	Ω m = kg m3 s-3 A-2
Volumen	V	m3
Wärmemenge	Q	J = kg m2 s-2	Joule

3 SI-Vorsätze

Potenz	Name	Zeichen
1024	Yotta	Y
1021	Zetta	Z
1018	Exa	E
1015	Peta	P
1012	Tera	T
109	Giga	G
106	Mega	M
103	Kilo	k
102	Hekto	h
101	Deka	da
10-1	Dezi	d
10-2	Zenti	c
10-3	Milli	m
10-6	Mikro	μ
10-9	Nano	n
10-12	Piko	P
10-15	Femto	f
10-18	Atto	a
10-21	Zepto	z
10-24	Yokto	y

4 Wichtige Naturkonstanten

Name	Symbol und Formel	Zahlenwert	Einheit	relative Unsicherheit
Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum	c0, c	2,99792458x 108	m · s-1	(exakt)
Magnetische Feldkonstante	μ0 = 1/ε0c20	4 π x 10-7 = 12,566370614... x 10-7	N · A-2	(exakt)
Elektrische Feldkonstante	ε0 = 1/μ0c20	8,854187817... x 10-12	F · m-1	(exakt)
Gravitationskonstante	G	6,6742(10) x 10-11	m3 · kg-1 · s-2	1,5x 10-4
Plancksches Wirkungsquantum Planck-Konstante	h	6,6260693(11) x 10-34	J · s	1,7x 10-7
	ħ = h/2π	1,05457168(18) x 10-34	J · s	1,7x 10-7
Elementarladung	e	1,60217653(14) x 10-19	C	8,5x 10-8
	e/h	2,41798940(21) x 1014	A · J-1	8,5x 10-8
Sommerfeld-Feinstrukturkonstante	α = μ0c0e2/2 h	7,297352568(24) x 10-3		3,3x 10-9
	α-1	137,03599911(46)		3,3x 10-9
(magnetisches) Flussquant	Φ0 = h/2e	2,06783372(18) x 10-15	Wb	8,5x 10-8
Atomare Masseneinheit	u	1,66053886(28) x 10-27	kg	1,7x 10-7
Ruhemasse des Elektrons	me	9,1093826(16) x 10-31	kg	1,7x 10-7
		5,4857990945(24) x 10-4	u	4,4x 10-10
	Energieäquivalent in keV	510,998918(44)	keV	8,6x 10-5

Quelle: Peter J, Mohr and Barry N, Taylor, CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2002, Review of Modern Physics 77, 1 (2005)

5 Periodensystem der Elemente

Abb. 1: Periodensystem der Elemente

6 Eigenschaften der chemischen Elemente

Ordnungszahl	Elementname	Symbol	molare Masse in g/mol	Dichte bei 20 Grad Celsius	Schmelzpunkt in °C	Siedepunkt in °C	mittlere Anregungsenergie in eV
1	Wasserstoff	H	1,00794	0,084 g/l	-259,1	-252,9	19,2
2	Helium	He	4,002602	0,179 g/l	-272,2	-268,9	41,8
3	Lithium	Li	6,941	0,53 kg/l	180,5	1317	40
4	Beryllium	Be	9,012182	1,85 kg/l	1278	2970	63,7
5	Bor	B	10,811	2,46 kg/l	2300	2550	76
6	Kohlenstoff (Carbon)	C	12,011	3,51 kg/l	3550	4827	78
7	Stickstoff (Nitrogen)	N	14,00674	1,17 g/l	-209,9	-195,8	82
8	Sauerstoff	O	15,9994	1,33 g/l	-218,4	-182,9	95
9	Fluor	F	18,9984032	1,58 g/l	-219,6	-188,1	115
10	Neon	Ne	20,1797	0,84 g/l	-248,7	-246,1	137
11	Natrium	Na	22,989768	0,97 kg/l	97,8	892	149
12	Magnesium	Mg	24,305	1,74 kg/l	648,8	1107	156
13	Aluminium	Al	26,981539	2,70 kg/l	660,5	2467	166
14	Silicium	Si	28,0855	2,33 kg/l	1410	2355	173
15	Phosphor	P	30,973762	1,82 kg/l	44,2	277	173
16	Schwefel (Theion)	S	32,066	2,06 kg/l	113	444,7	180
17	Chlor	Cl	35,4527	2,95 g/l	-101	-34,6	174
18	Argon	Ar	39,948	1,66 g/l	-189,4	-185,9	188
19	Kalium	K	39,0983	0,86 kg/l	63,7	774	190
20	Calcium	Ca	40,078	1,54 kg/l	839	1487	191
21	Scandium	Sc	44,95591	2,99 kg/l	1539	2832	216
22	Titan	Ti	47,88	4,51 kg/l	1660	3260	233
23	Vanadium	V	50,9415	6,09 kg/l	1890	3380	245
24	Chrom	Cr	51,9961	7,14 kg/l	1857	2482	257
25	Mangan	Mn	54,93805	7,44 kg/l	1244	2097	272
26	Eisen (Ferrum)	Fe	55,847	7,87 kg/l	1535	2750	286
27	Kobalt	Co	58,9332	8,89 kg/l	1495	2870	297
28	Nickel	Ni	58,69	8,91 kg/l	1453	2732	311
29	Kupfer (Cuprum)	Cu	63,546	8,92 kg/l	1083,5	2595	322
30	Zink	Zn	65,39	7,14 kg/l	419,6	907	330
31	Gallium	Ga	69,723	5,91 kg/l	29,8	2403	334
32	Germanium	Ge	72,61	5,32 kg/l	937,4	2830	350
33	Arsen	As	74,92159	5,72 kg/l	613	(Sublimation)	347
34	Selen	Se	78,96	4,82 kg/l	217	685	348
35	Brom	Br	79,904	3,14 kg/l	-7,3	58,8	343
36	Krypton	Kr	83,8	3,48 g/l	-156,6	-152,3	352
37	Rubidium	Rb	85,4678	1,53 kg/l	39	688	363
38	Strontium	Sr	87,62	2,63 kg/l	769	1384	366
39	Yttrium	Y	88,90585	4,47 kg/l	1523	3337	379
40	Zirkonium	Zr	91,224	6,51 kg/l	1852	4377	393
41	Niob	Nb	92,90638	8,58 kg/l	2468	4927	417
42	Molybdän	Mo	95,94	10,28 kg/l	2617	5560	424
43	Technetium	Tc	98,9063	11,49 kg/l	2172	5030	428
44	Ruthenium	Ru	101,07	12,45 kg/l	2310	3900	441
45	Rhodium	Rh	102,9055	12,41 kg/l	1966	3727	449
46	Palladium	Pd	106,42	12,02 kg/l	1552	3140	470
47	Silber (Argentum)	Ag	107,8682	10,49 kg/l	961,9	2212	470
48	Cadmium	Cd	112,411	8,64 kg/l	321	765	469
49	Indium	In	114,82	7,31 kg/l	156,2	2080	488
50	Zinn	Sn	118,71	7,29 kg/l	232	2270	488
51	Antimon (Stibium)	Sb	121,75	6,69 kg/l	630,7	1750	487
52	Tellur	Te	127,6	6,25 kg/l	449,6	990	485
53	Iod	I	126,90447	4,94 kg/l	113,5	184,4	491
54	Xenon	Xe	131,29	4,49 g/l	-111,9	-107	482
55	Caesium	Cs	132,90543	1,90 kg/l	28,4	690	488
56	Barium	Ba	137,327	3,65 kg/l	725	1640	491
57	Lanthan	La	138,9055	6,16 kg/l	920	3454	501
58	Cer	Ce	140,115	6,77 kg/l	798	3257	523
59	Praseodym	Pr	140,90765	6,48 kg/l	931	3212	535
60	Neodym	Nd	144,24	7,00 kg/l	1010	3127	546
61	Promethium	Pm	146,9151	7,22 kg/l	1080	2730	560
62	Samarium	Sm	150,36	7,54 kg/l	1072	1778	574
63	Europium	Eu	151,965	5,25 kg/l	822	1597	580
64	Gadolinium	Gd	157,25	7,89 kg/l	1311	3233	591
65	Terbium	Tb	158,92534	8,25 kg/l	1360	3041	614
66	Dysprosium	Dy	162,5	8,56 kg/l	1409	2335	628
67	Holmium	Ho	164,93032	8,78 kg/l	1470	2720	650
68	Erbium	Er	167,26	9,05 kg/l	1522	2510	658
69	Thulium	Tm	168,93421	9,32 kg/l	1545	1727	674
70	Ytterbium	Yb	173,04	6,97 kg/l	824	1193	684
71	Lutetium	Lu	174,967	9,84 kg/l	1656	3315	694
72	Hafnium	Hf	178,49	13,31 kg/l	2150	5400	705
73	Tantal	Ta	180,9479	16,68 kg/l	2996	5425	718
74	Wolfram	W	183,85	19,26 kg/l	3407	5927	727
75	Rhenium	Re	186,207	21,03 kg/l	3180	5627	736
76	Osmium	Os	190,2	22,61 kg/l	3045	5027	746
77	Iridium	Ir	192,22	22,65 kg/l	2410	4130	757
78	Platin	Pt	195,08	21,45 kg/l	1772	3827	790
79	Gold (Aurum)	Au	196,96654	19,32 kg/l	1064,4	2940	790
80	Quecksilber (Hydrogyrum)	Hg	200,59	13,55 kg/l	-38,9	356,6	800
81	Thallium	Tl	204,3833	11,85 kg/l	303,6	1457	810
82	Blei (Plumbum)	Pb	207,2	11,34 kg/l	327,5	1740	823
83	Bismut (Wismut)	Bi	208,98037	9,80 kg/l	271,4	1560	823
84	Polonium	Po	208,9824	9,20 kg/l	254	962	830
85	Astat	At	209,9871		302	337	825
86	Radon	Rn	222,0176	9,23 g/l	-71	-61,8	794
87	Francium	Fr	223,0197		27	677	827
88	Radium	Ra	226,0254	5,50 kg/l	700	1140	826
89	Actinium	Ac	227,0278	10,07 kg/l	1047	3197	841
90	Thorium	Th	232,0381	11,72 kg/l	1750	4787	847
91	Protactinium	Pa	231,0359	15,37 kg/l	1554	4030	878
92	Uran	U	238,0289	18,97 kg/l	1132,4	3818	890
93	Neptunium	Np	237,0482	20,48 kg/l	640	3902
94	Plutonium	Pu	244,0642	19,74 kg/l	641	3327
95	Americium	Am	243,0614	13,67 kg/l	994	2607
96	Curium	Cm	247,0703	13,51 kg/l	1340	3110
97	Berkelium	Bk	247,0703	13,25 kg/l	986
98	Californium	Cf	251,0796	15,1 kg/l	900
99	Einsteinium	Es	252,0829		860
100	Fermium	Fm	257,0951
101	Mendelevium	Md	258,0986
102	Nobelium	No	259,1009
103	Lawrencium	Lr	260,1053		1627
104	Rutherfordium	Rf	261,1087
105	Dubnium	Db	262,1138
106	Seaborgium	Sg	263,1182
107	Bohrium	Bh	262,1229
108	Hassium	Hs	265
109	Meitnerium	Mt	266
110	Darmstadtium	Ds	269
111	Roentgenium	Rg	272
112	Ununbium	Uub	277
113	Ununtrium	Uut	287
114	Ununquadium	Uuq	289
115	Ununpentium	Uup	288
116	Ununhexium	Uuh	289
117	Ununseptium	Uus
118	Ununoctium	Uuo	293

7 Isotopentabelle

Ordnungszahl	Element	Massenzahl	T½	a	ß	γ	г
				MeV	MeV	MeV	(μSv • m2)/ (h • GBq)
1	Wasserstoff (Tritium)	3	12,33a	–	0,0186	–	–
6	Kohlenstoff	14	5730a	–	0,16
9	Fluor	18	109,77 m	–	0,63	0,51	155
11	Natrium	2224	2,6a15 h	––	0,541,39	1,2702,760	320490
12	Magnesium	28	21 h	–	0,42	1,35	210
14	Silicium	31	2,6 h	–	1,47	–	–
15	Phosphor	32	14d	–	1,71	–	–
16	Schwefel	35	88d	–	0,17	–	–
18	Argon	41	1,8 h	–	1,20	1,29	180
19	Kalium	42	12 h	–	3,58	1,51	37
20	Calcium	4547	164d4,5d	––	0,250,66	–1,29	–150
21	Scandium	46	84d	–	0,36	1,12	290
23	Vanadium	48	16d	–	0,70	1,32	420
24	Chrom	51	28d	–	K	0,32	4,8
25	Mangan	525456	5,6d313d2,6 h	–––	0,58K2,81	1,460,840,84	500130230

26	Eisen	59	45d	–	0,46	1,10	170
27	Kobalt	56575860	77d272d71d5,3a	––––	1,50K0,470,31	1,230,120,811,33	48015150350
28	Nickel	65	2,5 h	–	2,10	1,12	75
29	Kupfer	64	13 h	–	0,57	0,51	29
30	Zink	65	244d	–	K	1,12	83
31	Gallium	66676872	9,4 h3,3d1,1 h14 h	––––	4,14K1,880,96	0,510,300,512,20	31021150360
32	Germanium	71	11d	–	K	–	–
33	Arsen	747677	18d1,1d1,6d	–––	1,362,970,68	0,590,55–	12063–
34	Selen	75	120d	–	K	0,27	55
35	Brom	82	1,5d	–	0,44	0,77	390
36	Krypton	85	11a	–	0,67	0,52	0,3
37	Rubidium	86	19d	–	1,80	1,08	14
38	Strontium	85m878990	65d2,8 h50d28a	––––	K–1,462,25	0,510,39––	7949––
39	Yttrium	88	107d	–	K	1,89	360
		9091	2,7d59d	––	2,251,54	–1,20	–0,5
40	Zirkon	95	64d	–	0,39	0,75	110
41	Niob	95	35d	–	0,16	0,76	120
42	Molybdän	99	2,7d	–	1,23	0,14	39
43	Technetium	99m99	210000a6,0 h	––	0,29–	–0,14	–16
44	Ruthenium	103	39d	–	0,21	0,49	77
45	Rhodium	105	1,5d	–	0,56	0,30	12
46	Palladium	109	13 h	–	1,02	0,09	15
47	Silber	m110111	250d7,5d	––	0,531,04	0,880,34	4104
48	Cadmium	m115	45d	–	1,61	0,94	5
49	Indium	m113m114	1,7 h50d	––	–1,98	0,390,19	4826
50	Zinn	113	115d	–	K	0,39	74
51	Antimon	122124125	2,7d60d2,8a	–––	1,402,310,30	0,571,710,60	6926078
52	Tellur	132	3,2d	–	2,12	0,67	340
53	Jod	123125131132	13 h59d8d2,3 h	––––	KK0,612,12	0,160,030,360,67	433959340
54	Xenon	133	5,2d	–	0,34	0,08	14
55	Caesium	134137	2,1a30a	––	0,650,52	0,800,66	24088
56	Barium	131133140	12d10,5a13d	–––	KK1,02	0,500,300,54	858031
57	Lanthan	140	1,7d	–	1,38	1,60	320
58	Cer	141144	33d284d	––	0,442,97	0,142,18	127
59	Praseodym	143	14d	–	0,93	–	–
60	Neodym	147	11d	–	0,83	0,53	24
61	Promethium	147	2,6a	–	0,22	–	–
63	Europium	15215455	13,5a8,6a4,8a	–––	0,1710,830,16	0,341,280,13	1701809
69	Thulium	170	129d	–	0,97	0,08	0,8
70	Ytterbium	175	4,2d	–	0,47	0,40	6
71	Lutetium	177	6,7d	–	0,50	0,21	7
72	Hafnium	175181	70d42d	––	K0,41	0,340,61	5684
73	Tantal	182	114d	–	0,44	1,22	190
74	Wolfram	185187	75d1,0d	––	0,431,31	–0,69	–73
75	Rhenium	186	3,8d	–	1,07	0,14	3
76	Osmium	191	15d	–	0,14	0,13	13
77	Iridium	192	74d	–	0,67	0,32	120
78	Platin	197	18 h	–	0,67	0,08	3
79	Gold	198	2,7d	–	0,96	0,41	63
		199	3,1d	–	0,30	0,16	12
80	Quecksilber	197203	2,7d47d	––	K0,21	0,080,28	935
81	Thallium	204	3,8a	–	0,77	–	–
82	Blei	210	22a	–	0,01	0,05	0,5
83	Wismut	206210	6,3d5,0d	––	K1,16	0,80–	––
84	Polonium	208210	2,9a138d	5,155,31	––	––	––
86	Radon	222	3,8d	5,49	–	–	–
88	Radium	223224226228	11,4d3,7d1600a5,75a	5,725,684,78–	–––0,04	–0,240,19–	–1,40,9–
89	Actinium	227	22a	4,95	0,01	–	–
90	Thorium	227228230234	19d1,9a75400a24d	6,055,424,68–	–––2,32	–0,090,140,10	–0,20,052
91	Protactinium	233	27d	–	0,26	0,31	–
92	Uran	233234	160000a244500a	4,824,78	––	–0,05	–0,02
95	Americium	241	432a	5,48	–	0,06	6,6

K: K-Einfang

8 Gamma-Dosisleistungskonstanten

Radionuklid	Halbwertszeit	Gamma- Dosisleistungskonstante ┌(μSv • m2)/(h • GBq)
Be-7	53,29d	7,768
Na-22	2,603a	322,1
Na-24	14,96 h	491,2
Mg-28	20,90 h	206,3
Ar-41	1,83 h	178,1
K-42	12,36 h	36,86
Sc-46	83,82d	292,9
Ca-47	4,54d	148,7
V-48	15,97d	420,6
Cr-51	27,7d	4,79
Fe-52	8,27 h	467,9
Mn-52	5,60d	497,3
Mn-54	312,20d	125,4
Mn-56	2,58 h	231,3
Co-56	77,26d	482,8
Co-57	271,79d	15,21
Co-58	70,86d	148
Fe-59	44,503d	168
Co-60	5,272a	351,1
Cu-64	12,70 h	29,42
Ni-65	2,52 h	75,18
Zn-65	244,30d	83,21
Ga-66	9,40 h	311,8
Ga-67	78,30 h	20,81
Ga-68	67,63 min	147,7
Ge-68	270,82d	147,7
Ga-72	14,10 h	360,2
As-74	17,77d	117,5
Se-75	119,64d	55,46
As-76	26,40 h	63,4
Rb-81	4,58 h	92,2
Kr-81 m	13,10 s	17,86
Br-82	35,34 h	393
Kr-85	10,76a	0,354
Sr-85	64,89d	78,94
Rb-86	18,70d	13,71
Sr-87 m	2,81 h	49,37
Y-88	106,60d	357,6
Y-91	58,50d	509
Zr-95	64,00d	111,8
Nb-95	34,97d	116,1
Mo-99	66,00 h	39,2
Tc-99 m	6,00 h	16,16
Ru-103	39,35d	77,42
Rh-105	35,40 h	11,74
Pd-109	13,43 h	15,39
Cd-109	462,60d	43,47
Ag-110 m	249,90d	408,4
Ag-111	7,45d	4
In-111	2,81d	86,36
In-113 m	99,49 min	47,91
In-114 m	49,50d	26,3
Sn-113	115,10d	74,27
Cd-115 m	44,80d	4,58
Sb-122	2,70d	68,77
J-123	13,20 h	43,18
Sb-124	60,30d	260
Sb-125	2,77a	77,72
J-125	59,41d	38,8
J-131	8,02d	59,34
Ba-131	11,50d	85,1
Te-132	3,024d	391,2
I-132	2,30 h	344
Xe-133	5,20d	13,88
Ba-133	10,50a	80,23
Cs-134	2,06a	237,2
Cs-137	30,17a	87,98
Ce-139	137,60d	32,94
Ba-140	12,75d	395,6
La-140	40,272 h	316,8
Ce-141	32,50d	11,98
Ce-144	284,80d	7,34
Nd-147	10,98d	24,38
Eu-152	13,33a	172,9
Gd-153	239,47d	23,25
Eu-154	8,80a	178,1
Eu-155	4,761a	9,25
Yb-169	32,00d	49,39
Tm-170	128,60d	0,7886
Yb-175	4,20d	6,027
Hf-175	70,00d	56,37
Lu-177	6,71d	7,483
Hf-181	42,39d	84,47
Ta-182	114, 43d	185
Re-186	89,25 h	2,64
W-187	23,72 h	72,84
Os-191	15, 40d	12,94
lr-192	73, 83d	124,9
Au-195 m	30,50 s	29,12
Hg-195 m	40,00 h	40,91
Pt-197	18,30 h	2,72
Hg-197	64,10 h	8,701
Au-198	2,6943d	62,7
Au-199	3,139d	11,81
Tl-201	73,10 h	11,86
Hg-203	46,59d	35,13
Pb-210	22,30d	0,47
Ra-224	3,66d	1,42
Ra-226	1600a	225
Ac-227	21,773a	58,9
Ra-228	5,75a	308
Th-228	1,913a	0,22
Th-232	1,405.1010a	298,4
U-234	2,455.105a	0,02
Am-241	432,2a	6,594

9 Massenschwächungskoeffizienten μ/ρ in cm2/g für monoenergetische Photonen

Photonen- energie keV	Kohlenstoff (Z = 6)	Aluminium (Z = 13)	Eisen (Z = 26)	Kupfer (Z = 29)	Blei (Z = 82)	Beton	Wasser	PMMA
1	2,21E+03	1,19E+03	9,09E+03	1,06E+04	5,21E+03	3,47E+03	4,08E+03	2,79E+03
1,5	7,00E+02	4,02E+02	3,40E+03	4,42E+03	2,36E+03	1,23E+03	1,38E+03	9,15E+02
2	3,03E+02	2,26E+03	1,63E+03	2,15E+03	1,29E+03	1,37E+03	6,17E+02	4,04E+02
3	9,03E+01	7,88E+02	5,58E+02	7,49E+02	1,97E+03	4,65E+02	1,93E+02	1,24E+02
4	3,78E+01	3,61E+02	2,57E+02	3,47E+02	1,25E+03	2,19E+02	8,28E+01	5,25E+01
5	1,91E+01	1,93E+02	1,40E+02	1,90E+02	7,30E+02	1,40E+02	4,26E+01	2,68E+01
6	1,10E+01	1,15E+02	8,48E+01	1,16E+02	4,67E+02	8,40E+01	2,46E+01	1,55E+01
8	4,58E+00	5,03E+01	3,06E+02	5,26E+01	2,29E+02	3,88E+01	1,04E+01	6,49E+00
10	2,37E+00	2,62E+01	1,71E+02	2,16E+02	1,31E+02	2,05E+01	5,33E+00	3,36E+00
15	8,07E-01	7,96E+00	5,71E+01	7,41E+01	1,12E+02	6,35E+00	1,67E+00	1,10E+00
20	4,42E-01	3,44E+00	2,57E+01	3,38E+01	8,64E+01	2,81E+00	8,10E-01	5,71E-01
30	2,56E-01	1,13E+00	8,18E+00	1,09E+01	3,03E+01	9,60E-01	3,76E-01	3,03E-01
40	2,08E-01	5,69E-01	3,63E+00	4,86E+00	1,44E+01	5,06E-01	2,68E-01	2,35E-01
50	1,87E-01	3,68E-01	1,96E+00	2,61E+00	8,04E+00	3,41E-01	2,27E-01	2,07E-01
60	1,75E-01	2,78E-01	1,21E+00	1,59E+00	5,02E+00	2,66E-01	2,06E-01	1,92E-01
80	1,61E-01	2,02E-01	5,95E-01	7,63E-01	2,42E+00	2,01E-01	1,84E-01	1,75E-01
100	1,51E-01	1,70E-01	3,72E-01	4,58E-01	5,55E+00	1,74E-01	1,71E-01	1,64E-01
150	1,35E-01	1,38E-01	1,96E-01	2,22E-01	2,01E+00	1,44E-01	1,51E-01	1,46E-01
200	1,23E-01	1,22E-01	1,46E-01	1,56E-01	9,99E-01	1,28E-01	1,37E-01	1,33E-01
300	1,07E-01	1,04E-01	1,10E-01	1,12E-01	4,03E-01	1,10E-01	1,19E-01	1,15E-01
400	9,55E-02	9,28E-02	9,40E-02	9,41E-02	2,32E-01	9,78E-02	1,06E-01	1,03E-01
500	8,72E-02	8,45E-02	8,41E-02	8,36E-02	1,61E-01	8,92E-02	9,69E-02	9,41E-02
600	8,06E-02	7,80E-02	7,70E-02	7,63E-02	1,25E-01	8,24E-02	8,96E-02	8,70E-02
800	7,08E-02	6,84E-02	6,70E-02	6,61E-02	8,87E-02	7,23E-02	7,87E-02	7,64E-02
1000	6,36E-02	6,15E-02	6,00E-02	5,90E-02	7,10E-02	6,50E-02	7,07E-02	6,87E-02
1250	5,69E-02	5,50E-02	5,35E-02	5,26E-02	5,88E-02	5,81E-02	6,32E-02	6,14E-02
1500	5,18E-02	5,01E-02	4,88E-02	4,80E-02	5,22E-02	5,29E-02	5,75E-02	5,59E-02
2000	4,44E-02	4,32E-02	4,27E-02	4,21E-02	4,61E-02	4,56E-02	4,94E-02	4,80E-02
3000	3,56E-02	3,54E-02	3,62E-02	3,60E-02	4,23E-02	3,70E-02	3,97E-02	3,84E-02
4000	3,05E-02	3,11E-02	3,31E-02	3,32E-02	4,20E-02	3,22E-02	3,40E-02	3,29E-02
5000	2,71E-02	2,84E-02	3,15E-02	3,18E-02	4,27E-02	2,91E-02	3,03E-02	2,92E-02
6000	2,47E-02	2,66E-02	3,06E-02	3,11E-02	4,39E-02	2,70E-02	2,77E-02	2,66E-02
8000	2,15E-02	2,44E-02	2,99E-02	3,07E-02	4,68E-02	2,43E-02	2,43E-02	2,32E-02
10000	1,96E-02	2,32E-02	2,99E-02	3,10E-02	4,97E-02	2,28E-02	2,22E-02	2,11E-02
15000	1,70E-02	2,20E-02	3,09E-02	3,25E-02	5,66E-02	2,10E-02	1,94E-02	1,82E-02
20000	1,58E-02	2,17E-02	3,22E-02	3,41E-02	6,21E-02	2,03E-02	1,81E-02	1,68E-02

10 Linearer Schwächungskoeffizient μ in cm-1 für monoenergetische Photonen

Photonenenergie keV	Aluminium (Z = 13)	Eisen (Z = 26)	Kupfer (Z = 29)	Blei (Z = 82)	Beton	Wasser	PMMA
1	3,21E+03	7,15E+04	9,46E+04	5,91E+04	7,63E+03	4,08E+03	3,32E+03
1,5	1,09E+03	2,68E+04	3,94E+04	2,68E+04	2,71E+03	1,38E+03	1,09E+03
2	6,10E+03	1,28E+04	1,92E+04	1,46E+04	3,01E+03	6,17E+02	4,81E+02
3	2,13E+03	4,39E+03	6,68E+03	2,23E+04	1,02E+03	1,93E+02	1,48E+02
4	9,75E+02	2,02E+03	3,10E+03	1,42E+04	4,82E+02	8,28E+01	6,25E+01
5	5,21E+02	1,10E+03	1,69E+03	8,28E+03	3,08E+02	4,26E+01	3,19E+01
6	3,11E+02	6,67E+02	1,03E+03	5,30E+03	1,85E+02	2,46E+01	1,84E+01
8	1,36E+02	2,41E+03	4,69E+02	2,60E+03	8,54E+01	1,04E+01	7,72E+00
10	7,07E+01	1,35E+03	1,93E+03	1,49E+03	4,51E+01	5,33E+00	4,00E+00
15	2,15E+01	4,49E+02	6,61E+02	1,27E+03	1,40E+01	1,67E+00	1,31E+00
20	9,29E+00	2,02E+02	3,01E+02	9,80E+02	6,18E+00	8,10E-01	6,79E-01
30	3,05E+00	6,44E+01	9,72E+01	3,44E+02	2,11E+00	3,76E-01	3,61E-01
40	1,54E+00	2,86E+01	4,34E+01	1,63E+02	1,11E+00	2,68E-01	2,80E-01
50	9,94E-01	1,54E+01	2,33E+01	9,12E+01	7,50E-01	2,27E-01	2,46E-01
60	7,51E-01	9,52E+00	1,42E+01	5,69E+01	5,85E-01	2,06E-01	2,28E-01
80	5,45E-01	4,68E+00	6,81E+00	2,74E+01	4,42E-01	1,84E-01	2,08E-01
100	4,59E-01	2,93E+00	4,09E+00	6,29E+01	3,83E-01	1,71E-01	1,95E-01
150	3,73E-01	1,54E+00	1,98E+00	2,28E+01	3,17E-01	1,51E-01	1,74E-01
200	3,29E-01	1,15E+00	1,39E+00	1,13E+01	2,82E-01	1,37E-01	1,58E-01
300	2,81E-01	8,66E-01	9,99E-01	4,57E+00	2,42E-01	1,19E-01	1,37E-01
400	2,51E-01	7,40E-01	8,39E-01	2,63E+00	2,15E-01	1,06E-01	1,23E-01
500	2,28E-01	6,62E-01	7,46E-01	1,83E+00	1,96E-01	9,69E-02	1,12E-01
600	2,11E-01	6,06E-01	6,81E-01	1,42E+00	1,81E-01	8,96E-02	1,04E-01
800	1,85E-01	5,27E-01	5,90E-01	1,01E+00	1,59E-01	7,87E-02	9,09E-02
1000	1,66E-01	4,72E-01	5,26E-01	8,05E-01	1,43E-01	7,07E-02	8,18E-02
1250	1,49E-01	4,21E-01	4,69E-01	6,67E-01	1,28E-01	6,32E-02	7,31E-02
1500	1,35E-01	3,84E-01	4,28E-01	5,92E-01	1,16E-01	5,75E-02	6,65E-02
2000	1,17E-01	3,36E-01	3,76E-01	5,23E-01	1,00E-01	4,94E-02	5,71E-02
3000	9,56E-02	2,85E-01	3,21E-01	4,80E-01	8,14E-02	3,97E-02	4,57E-02
4000	8,40E-02	2,60E-01	2,96E-01	4,76E-01	7,08E-02	3,40E-02	3,92E-02
5000	7,67E-02	2,48E-01	2,84E-01	4,84E-01	6,40E-02	3,03E-02	3,47E-02
6000	7,18E-02	2,41E-01	2,77E-01	4,98E-01	5,94E-02	2,77E-02	3,17E-02
8000	6,59E-02	2,35E-01	2,74E-01	5,31E-01	5,35E-02	2,43E-02	2,76E-02
10000	6,26E-02	2,35E-01	2,77E-01	5,64E-01	5,02E-02	2,22E-02	2,51E-02
15000	5,94E-02	2,43E-01	2,90E-01	6,42E-01	4,62E-02	1,94E-02	2,17E-02
20000	5,86E-02	2,53E-01	3,04E-01	7,04E-01	4,47E-02	1,81E-02	2,00E-02

11 Dicken verschiedener Materialien für einen Bleigleichwert von 1 mm nach DIN 6812 (2002)

Baustoff	Schutzschichten in mm bei max. Röhrenspannungen in kV (Filterung mit 2,5 mm Al)
	50	100	150
Eisen (ρ = 7,9 g cm-3)	6,5	6,4	14
Barytbeton (ρ = 3,2 g cm-3)	31	8,6	15
Beton (ρ = 2,3 g cm-3)	130	80	105
Vollziegel(Rohdichteklasse 1,8 nach DIN 105-1)	200	120	150
Gipsplatten (ρ = 0,84 g cm-3)	290	200	270
Schaumbeton ρ = 2,3 g cm-3)	480	270	340

Abb. 2: Massenschwächungskoeffizient von Blei in Abhängigkeit von monoenergetischer Photonenenergie

12 Zehntelwertdicken Z (in cm) für Röntgenbremsstrahlung und Gammastrahlung im breiten Strahlenbündel

Schutzstoff	Wasser	Ziegel	Beton	Barytbeton
Dichte in g/cm3	1,0	1,4 .. 1,8	1,8 .. 2,4	2,8 .. 3,8
50 kV	9	5	4	1
70 kV	13	8	7	2
100 kV	17	12	11	3
150 kV	21	16	15	5
200 kV	24	20	19	7
250 kV	26	22	21	9
300 kV	28	24	23	11

Au-198	35	36	35	25
Ir-192	35	36	35	27
J-131	36	37	36	28
Cs-137	39	40	40	36
Fe-59	49	50	50	48
Co-60	50	51	51	50
Ra-226	57	58	58	57

20 MeV	110	110	106	90
45 MeV	125	120	115	80

13 Strahlenphysik

13.1 Röntgen- und Gammastrahlung

Energie

EY = hv

Wellenlänge

Maximale Quantenenergie für Röntgenbremsstrahlung bei Röhrenspannung U

Emax= hvmax= eU

Grenzwellenlänge

Schwächungsgesetz

dN = – N • μ • dx

für μ = const: N = N0e-μx

Schwächungskoeffizient

μ = τ + σ + K	K: Paarbildungskoeffizient
	σ: Streukoeffizient
	τ: Photoabsorptionskoeffizient

Massenschwächungskoeffizient

Massenenergieumwandlungskoeffizient

13.2 Beziehung zwischen kinetischer Energie Ek und Geschwindigkeit v eines Teilchens

13.3 Radioaktivität

α-Zerfall: Kern emittiert α-Teilchen, der Tochterkern hat eine um 2 kleinere Ordnungszahl und um 4 kleinere Massenzahl.

Bsp.: 238Pu → 234U + α

β-Zerfall: Kern sendet ein Elektron oder Positron aus, der Tochterkern hat eine um 1 größere (β-) oder um 1 kleinere (β+) Ordnungszahl. Diese Massenzahl bleibt unverändert.

Bsp.: 40K → 40Ca + β-

Sonderfall: K-Elektroneneinfang

Bsp.: 40K + β- → 40Ar

γ-Übergang: folgt meist auf α- oder β-Zerfall

Bsp.: 60Co → 60Ni + β- + 2γ

13.4 Aktivität

13.5 Restaktivität

14 Radiologische Einheiten

	Sl-Einheit	Alte Einheit	Beziehung
Aktivität	Becquerel [Bq]1 Bq = 1/s1 Zerfall pro Sekunde	Curie [Ci]	1 Ci = 3,7 × 1010 Bq1 Bq = 2,7 × 10-11 Ci
lonendosis	Coloumb pro kg Luft [C/kg]	Röntgen [R]	1 R = 2,58 × 10-4 C/kg1 C/kg = 3.876 R
Energiedosis	Gray [Gy]1 Gy = 1 J/kg	Rad [rd]	1 rd = 0,01 Gy1 Gy = 100 rd
Effektivdosis	Sievert [Sv]1 Sv = 1 J/kg	Rem [rem]	1 rem = 0,01 Sv1 Sv = 100 rem

15 Dosis-Flächen-Produkt

	Gy × cm2	dGy × cm2	cGy × cm2	μGy × m2	mGy × cm2
Gy × cm2	1	10	100	100	1.000
dGy × cm2	0,1	1	10	10	100
cGy × cm2	0,01	0,1	1	1	10
μGy × m2	0,01	0,1	1	1	10
mGy × cm2	0,001	0,01	0,1	0,1	1

1 cGy × cm2 = 0,01 Gy × cm2 = 0,1 dGy × cm2 = 1μGy × m2 = 10 mGy × cm2

100 cGy × cm2 = 1 Gy × cm2 = 10 dGy × cm2 = 100 cGy × cm2 = 100 μGy × m2 = 1.000 mGy × cm2

16 Dosis-Längen-Produkt

1 cGy × cm = 0, 01 Gy × cm = 0,001 Gy × m

10 cGy × cm = 0,1 Gy × cm = 0,01 Gy × m

100 cGy × cm = 1 Gy × cm = 0,1 Gy × m

17 Radioaktivität

1 Bq = 0,001 kBq = 1 × 10-6 MBq = 1 × 10-9 GBq = 2,7 × 10-11 Ci

1 MBq = 1.000.000 Bq = 1.000 kBq = 0,001 GBq = 2,7 × 10-5 Ci

100 MBq = 100.000.000 Bq = 100.000 kBq = 0,1 GBq = 0,0027 Ci

1.000 MBq = 1 GBq = 0,27 Ci

0,1 Ci = 3,7 GBq = 3.700 MBq

1 Ci = 37 GBq = 37.000 MBq

18 Strahlenschutz

1 Sv = 1.000 mSv = 1.000.000 μSv = 1 × 109 nSv = 100 rem = 1 × 105 mrem

1 mSv = 0,001 Sv = 1.000 μSv = 1.000.000 nSv = 0,1 rem = 100 mrem

Größen/Dosiswerte*	1 mSv/a	6 mSv/a	20 mSv/a	3 mSv/h
Natürliche Hintergrundstrahlung	0,4-fache	2,4-fache	8-fache	10.519-fache
Jahresgrenzwert (ICRP)	0,050	0,300	1,000	1.314,9
NanoSievert/Sekunde [nSv/s]	0,0319	0,190	0,634	833,333
MikroSievert/Stunde [μSv/h]	0,114	0,684	2,282	3.000
MikroSievert/Jahr [μSv/a]	1.000,000	6.000,000	20.000,000	26.298.000
MilliSievert/Jahr [mSv/a]	1,000	6,000	20,000	26.298,000
Sievert/Sekunde [Sv/s]	3,169 × 10-11	1,901 × 10-10	6,337 × 10-10	8,333 × 10-7
Sievert/Stunde [Sv/h]	1,141 × 10-7	6,845 × 10-7	2,282 × 10-6	0,003
Sievert/Jahr [Sv/a]	0,001	0,006	0,020	26,298

Alte Einheiten
Rem/Sekunde [rem/s]	3,169 × 10-9	1,901 × 10-10	6,34 × 10-8	8,333 × 10-7
Rem/Stunde [rem/h]	1,141 × 10-5	6,845 × 10-5	0,000.228	0,300
Rem/Jahr [rem/a]	0,100	0,600	2,000	2.629,800

* Alle Dosisangaben sind auf 3 Dezimalen hinter dem Komma gerundet