Luftkerma

Bei der Wechselwirkung von Photonenstrahlung (z.B. Röntgenstrahlung oder Gamma-Strahlung) mit Luft wird Energie auf sekundäre geladene Teilchen, vor allem Elektronen, übertragen. Diese geben ihre Energie anschließend durch Ionisation und Anregung an das umgebende Medium ab. Der Luftkerma beschreibt die zunächst auf diese sekundären Elektronen übertragene kinetische Energie pro Masse der Luft.

Der Luftkerma ergibt sich aus der auf geladene Teilchen übertragenen kinetischen Energie ${\displaystyle E_{tr}}$ pro Masse ${\displaystyle m}$ der Luft:

• ${\displaystyle K_{air}={\frac {dE_{tr}}{dm}}}$

Die SI-Einheit des Luftkerma ist das Gray (Gy):

• ${\displaystyle 1Gy=1{\frac {J}{kg}}}$

Unter Bedingungen des geladenen Teilchengleichgewichts (charged particle equilibrium) ist der Luftkerma näherungsweise gleich der in Luft deponierten Energiedosis:

• ${\displaystyle K\approx D}$

Der Luftkerma ist eine wichtige Referenzgröße in der Röntgendiagnostik. Er wird verwendet:

• zur Charakterisierung von Röntgenstrahlungsfeldern
• zur Kalibrierung von Dosimetern
• als Grundlage für weitere Dosisgrößen, z. B. das Dosisflächenprodukt

In der Praxis wird der Luftkerma häufig zur Abschätzung der Strahlenexposition von Patienten bei radiologischen Untersuchungen herangezogen. Im Strahlenschutz wird der Luftkerma zur Beschreibung von Strahlungsfeldern und zur Festlegung von Referenzdosen verwendet. Er dient außerdem als Grundlage für verschiedene Messgrößen der Personendosimetrie und der Umgebungsdosimetrie.