Wasseräquivalentwert

Wasseräquivalentwert (WEV) ist ein Maß in der Strahlenschutz- und Medizinphysik, das angibt, wie dick ein Material im Vergleich zu Wasser ist, um dieselbe Abschirmung oder denselben Energieverlust eines bestimmten Strahlungsspektrums zu gewährleisten. Er beschreibt die Dicke von Wasser, die dieselbe Wirkung wie das betrachtete Material entlang eines Strahlengangs erzielt.

Anwendung: Der Wasseräquivalentwert wird verwendet, um das Abschirmverhalten verschiedener Materialien zu vergleichen, z. B. beim Bau von Strahlenschutz, in der Radiotherapie zur Planung der Dosisverteilung, in Dosimetmiemessungen und bei der Charakterisierung von Phantommaterialien.

Berechnung: Für Photonen (Gamma- oder X-Strahlung) wird die Wasseräquivalente Dicke t_w durch Gleichsetzung der Absorption bestimmt: e^{-μ_material t} = e^{-μ_water t_w}, sodass t_w = (μ_material/μ_water) t ist, wobei μ = (μ/ρ) ρ ist. In der Praxis fließen oft der Massenschutzkoeffizient (μ/ρ) und die Dichte des Materials ein. Für geladene Teilchen (Elektronen, Protonen) entspricht der WEV der wasseräquivalenten Weglänge WEPL: WEPL = ∫ (ρ(x)/ρ_w) dx entlang des Strahlausbreitungswegs; sie ergibt die äquivalente Materialdicke in Wasser, die dieselbe Reichweite oder Energieabgabe erzielt.

Einheiten: WEV wird üblicherweise in Zentimetern Wasser (cm Wasser) oder als Masseweite g/cm^2 angegeben.

Beschränkungen: Der WEV hängt stark von Strahlungstyp, Energieverteilung und Strahlwinkel ab. Er ist kein universell feststehendes Materialmerkmal, sondern ein beamspezifischer Zusammenhang.