Entsprechend der Dosis-Definition "Absorbierte Energie pro Masse" ist die physikalische Messgröße für die Dosis Joule pro Kilogramm (J/kg). Die Einheit dieser Messgröße, 1 J/kg, erhält den Namen Gray (Gy) nach Louis Harold Gray (1905–1965), einem maßgebenden englischen Theoretiker der Dosimetrie. Wenn die Energiedosis jedoch im Strahlenschutz mit den (dimensionslosen) Wichtungsfaktoren WR und WT bewertet ist, wird das durch einen anderen Namen der Dosiseinheit kenntlich gemacht. Sie heißt dann Sievert (Sv) nach Rolf Sievert (1896–1966), einem schwedischen Strahlenschutz-Pionier und langjährigen Vorsitzenden der Internationalen Strahlenschutz-Kommission ICRP. 1 Sv ist eine sehr hohe Dosis, deshalb werden Dosiswerte meist in Millisievert (mSv) angegeben. Zum Vergleich: Die mittlere Jahresdosis aus natürlichen Quellen beträgt zwischen 2 und 3 mSv. Die zugelassene jährliche Strahlenexposition für beruflich Tätige beträgt 20 mSv im Kalenderjahr. Weiterhin ist die Berufslebensdosis auf 400 mSv begrenzt.
Für einzelne Organe werden im Strahlenschutzgesetz detaillierte Dosisgrenzwerte für beruflich exponierte Personen definiert. Diese können von den Werten der effektiven Dosis abweichen.
Für den operativen Strahlenschutz werden, entsprechend den sehr unterschiedlichen Bedingungen für die messtechnische Dosiserfassung, noch weitere Dosisvarianten definiert:
Die Ortsdosis, also die Äquivalentdosis in einem externen Strahlungsfeld an einem vorgegebenen Ort, kann mit geeigneten und richtig kalibrierten Messgeräten direkt bestimmt werden. Das ist zugleich die Dosis, die ein Mensch an dieser Stelle in diesem Strahlungsfeld erhalten würde, wenn er sich dort ständig aufhalten würde.
Was aber letztlich interessiert, ist die tatsächlich erhaltene Körperdosis. Sie wird ermittelt durch ein an einer repräsentativen Stelle am Körper getragenes Dosimeter (Personendosimeter). Das Dosimeter wird i. d. R. von einer amtlichen Messstelle ausgegeben und ausgewertet. Die gebräuchlichste Form ist das Filmdosimeter. Die Personendosis erfasst aber nur die externe Strahlungskomponente.
Wenn beim Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen die Möglichkeit einer Aufnahme in den Körper besteht, dann muss auch die Organdosis ermittelt werden. Diese wird üblicherweise berechnet, kann nur in Ausnahmefällen (mit einem implantierten Dosimeter) direkt gemessen werden.
Im Regelfall muss sie aus der im Körper oder Organ befindlichen Aktivität mittels eines Dosisfaktors berechnet werden. Die Dosisfaktoren sind spezifisch für das jeweilige Radionuklid oder die jeweilige Strahlungsart in umfangreichen Tabellen festgelegt.
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