Radioaktive Strahlung – Nicht nur die Dosis macht den Effekt

31 März 2011

Radioaktive Strahlung – Nicht nur die Dosis macht den Effekt

Die Berichterstattung aus dem japanischen Atomkraftwerk Fukushima zeichnet sich nicht nur durch ein völlig fehlgesteuertes Krisenmanagement aus, sondern auch durch eine mangelnde Aufklärung über die möglichen Gefahren der ausgehenden Strahlung. Nicht nur viele japanische Bürger fragen sich zu Recht, ob und wie man sich im Notfall schützen kann und was die einzelnen Strahlenwertangaben konkret bedeuten.

Strahlungsarten: Alpha-, Beta- und Gammastrahlung

Alpha-Strahlung besteht aus Alpha-Teilchen, diese wiederum bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen, daher ist sie besonders stabil. Auf Grund der Stabilität und der starken Reaktionsfähigkeit mit Materie kann sie jedoch relativ leicht abgeschirmt werden. Eine Blockade kann bereits durch ein Blatt Papier oder durch die oberste Hautschicht vorgenommen werden. Gefährlich wird Alpha-Strahlung jedoch, sobald diese in zum Beispiel in Form des natürlich vorkommenden Urans in den Körper gelangt. Dann können die radioaktiven Nuklide in das Zellmaterial eingebaut werden und dort zu schweren Schäden der Zelle und des Erbguts führen. Dadurch kann Krebs ausgelöst werden.

Die durch den Beta-Zerfall von Atomkernen entstehende Strahlung wird als Beta-Strahlung bezeichnet. Sie besteht aus den leichten, geladenen Elektronen und kann entsprechend leicht im elektrischen Feld abgelenkt werden. Im Vergleich zur Alpha-Strahlung ist sie weniger gefährlich und lässt sich mit einem einige Millimeter dicken Absorber, etwa einer feinen Metallschicht, gut abschirmen. Fehlt dieser Schutz, treten schwere Hautverbrennungen auf und langfristig kann es auch zu einer Erkrankung an Hautkrebs kommen.

Gammastrahlung ist mit der von Wilhelm Conrad Röntgen entdeckten Röntgenstrahlung identisch, jedoch kurzwelliger und besitzt daher mehr Energie. Die Gefahr der Gamma-Strahlung nimmt mit der zurückgelegten Entfernung von der Strahlenquelle ab.

Maßeinheiten der Strahlenbelastung: Sievert, Millisievert

Die Maßeinheit Sievert dient zur Messung der Strahlenbelastung biologischer Organismen. Praktisch vorkommende Werte werden in der Regel in Millisievert angegeben. 1000 Millisievert entsprechen einem Sievert. Bereits eine einzelne Dosis von vier Sievert gilt  für den Menschen als tödlich. Um die beruflich bedingte Strahlenbelastung möglichst gering zu halten, beträgt der Grenzwerte in allen europäischen Ländern 20mSv pro Jahr. Für sensible Körperteile wie zum Beispiel die Linse des Auges, Lunge, Haut, Hände, Keimdrüsen oder für die Gebärmutter sind jeweils unterschiedliche Grenzwerte festgelegt.

Halbwertszeit

Unter der Halbwertszeit versteht man die Zeit, die benötigt wird, bis die Strahlungsintensität (Zahl der Zerfälle pro Sekunde) zur Hälfte abgeklungen oder in andere Produkte umgewandelt ist. Die radioaktiven Nuklide zerfallen unter Emission von Strahlung (je nach Nuklid in Alpha-, Beta- oder Gammastrahlung bzw. in  Kombination) in Elemente mit niedrigerer Ordnungszahl. Dies können wiederum radioaktive Elemente sein, die dann ihrerseits eine Halbwertzeit besitzen. Beispielsweise zerfällt bei der Kernspaltung das radioaktive Uran 235 in das radioaktive Cäsium137.


 

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