Aufgaben: Röntgenstrahlung

Wer entdeckte 1895 die Röntgenstrahlung und in welcher Stadt in Deutschland geschah das?

Nenne zwei Anwendungen der Röntgenstrahlung in der Medizin.

Warum legt der Zahnarzt dem Patienten bei Röntgenaufnahmen eine Bleischürze an?

Beschreibe den Aufbau einer Röntgenröhre und erkläre, wie Röntgenstrahlung entsteht (Glühkathode, Beschleunigungsspannung, Anode).

Auf einem Röntgenbild erscheinen Knochen hell und Weichteile dunkel.

1. a) Erkläre den Kontrast mit der unterschiedlichen Absorption.

1. b) Warum werden bei Magen-Darm-Untersuchungen Kontrastmittel eingesetzt?

Eine Röntgenröhre wird mit $50\ \text{kV}$ betrieben, der Röhrenstrom beträgt $20\ \text{mA}$.

1. a) Berechne die elektrische Leistung der Röhre.

1. b) Etwa $99\ \%$ der Energie wird in Wärme umgewandelt. Berechne die Wärmeleistung und erkläre, warum die Anode gekühlt wird.

Erkläre, wie sich Röntgenstrahlung bei höherer Beschleunigungsspannung ändert (Durchdringungsfähigkeit) und begründe, warum für Aufnahmen der Lunge und des Fußes unterschiedliche Spannungen sinnvoll sind.

Ein Patient wird bei einer Untersuchung geröntgt. Eine Strahlenbelastung von $0{,}1\ \text{mSv}$ steht der durchschnittlichen natürlichen Jahresdosis in Deutschland von etwa $2{,}1\ \text{mSv}$ gegenüber.

1. a) Berechne, wie vielen Tagen natürlicher Strahlung die Untersuchung entspricht.

1. b) Bewerte Nutzen und Risiko.

1. c) Begründe das Prinzip „so wenig wie vernünftigerweise möglich“.

Vergleiche Röntgenstrahlung und Gammastrahlung hinsichtlich Entstehung, Eigenschaften und Anwendung. Nenne Gemeinsamkeiten und Unterschiede.