Terrestrische Strahlung

T. ist ionisierende Strahlung, die von natürlichen radioaktiven Stoffen ausgeht, die in unterschiedlicher Konzentration überall auf der Erde vorkommen (Natürliche
Strahlenbelastung).

Diese natürlichen Radionuklide findet man in Luft und Wasser, im Erdboden, Gestein und Baustoffen (Radioaktive Baustoffe). Die von T. hervorgerufene
Strahlenbelastung ist vor allem von der Beschaffenheit des Bodens abhängig und wechselt daher von Ort zu Ort. In Deutschland liegt die
effektive Dosis (Strahlendosis) durch T. zwischen 0,05 mSv/Jahr und 3 mSv/Jahr. Im Durchschnitt (0,43 mSv/Jahr) hat damit die T. einen Anteil von ca. 40% an der Gesamtbelastung durch natürliche Quellen (
Strahlenbelastung). In manchen Regionen der Erde treten Strahlendosen von über 20 mSv/Jahr auf, wie z.B. in Kerala (Indien) aufgrund von Monazitsandstein.
Den größten Anteil an der T. haben Kalium-40 und die Radionuklide der natürlichen Zerfallsreihen (Thorium-, Uran-Radium- und Actiniumreihe).
Beim Aufenthalt in Häusern liegt die
Strahlenbelastung durch T. höher als im Freien; hier spielen die verwendeten Baustoffe die entscheidende Rolle (Leningrader Summenformel).
Aus natürlichen Quellen wird der Mensch neben der T. noch durch kosmische Strahlung und durch Inkorporation von Radionukliden (besonders stark durch Radon) belastet.

Autor: KATALYSE Institut

Strahlungsbilanz

Die S. bezeichnet das System der Energieflüsse zwischen Atmosphäre und Erdoberfläche.

Gemittelt über das ganze Jahr und die ganze Erde ergibt sich ein Gleichgewichtszustand. Die vergleichsweise kurzwellige Sonnenstrahlung wird in der Atmosphäre teils absorbiert, teils reflektiert. Die langwellige terrestrische Abstrahlung wird nur zu einem kleinen Teil direkt in den Weltraum emittiert, der größte Teil wird durch die Atmosphäre absorbiert und zurückgestrahlt, was den Treibhauseffekt darstellt. Eine Beeinflussung der S. ergibt sich durch die Änderung der Absorptions- und Streuungsverhältnisse in der Atmosphäre durch Einbringen von Gasen und Aerosolen (Treibhauseffekt), der Änderung der Strahlungsverhältnisse der Erdoberfläche (Albedo) und der Wärmeemission infolge von Energieumwandlung (Abwärme).
Klima, Globalstrahlung, Solarenergie

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Strahlung

Strahlung ist Energie, die in Form von Wellen bzw. Teilchen ausgesandt wird. Als Strahlung bezeichnet man die elektromagnetische Strahlung dazu gehören Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlung, Licht, UV-Strahlung, Röntgenstrahlung, Gammastrahlung, und die beim radioaktiven Zerfall entstehende Teilchenstrahlung, wozu Alphastrahlung, Betastrahlung und Neutronenstrahlung gerechnet werden (ionisierende Strahlung).

Strahlung hat wesentlichen Einfluss auf unser Wohlbefinden. Ohne Licht und Wärmestrahlung (Infrarot) wäre auf der Erde kein Leben möglich. Grob kann man Strahlung unterteilen in biologisch nützliche Strahlung, das ist die langwellige elektromagnetische Strahlung (Licht, Infrarot) und die biologisch schädliche Strahlung, das sind kurzwellige elektromagnetische Strahlungen, UV-Strahlungen, Röntgenstrahlungen, Gammastrahlung und Teilchenstrahlung (Alpha-, Beta- und Neutronenstrahlung).

In jüngster Zeit werden allerdings auch Schäden durch langwellige elektromagnetische Strahlung (50 Hz Hausstrom, Hochfrequenz) diskutiert) diskutiert (Elektrosmog, Hochspannungsleitung, Mobiltelefon, Bildschirm). Besondere Gefahr geht von der beim radioaktiven Zerfall ausgesandten ionisierenden Strahlung aus, die umgangssprachlich auch als radioaktive Strahlung bezeichnet wird (Radioaktivität). Hierzu zählen neben der Teilchenstrahlung Gammastrahlung und Röntgenstrahlung. Ionisierende Strahlung kann zu zahlreichen Schäden führen, wie zum Beispiel zu Krebs (Strahlendosis, Strahlenschäden). Ihrem Ursprung nach unterscheidet man die natürliche Strahlungsbelastung (kosmische Strahlung, terrestrische Strahlung) und die zivilisatorisch bedingte Strahlungsbelastung (
Strahlenbelastung, Kernkraftwerk).

Siehe auch unter: Elektromagnetische Strahlung, Mikrowellen, Erdstrahlen.

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Strahlenschutzverordnung

Die 1976 verabschiedete, 1989 novellierte Strahlenschutzverordnung legt die maximal zugelassenen Strahlenbelastungen durch künstliche Strahlenquellen für beruflich Strahlenexponierte und die Bevölkerung fest.

Beruflich Strahlenexponierte sind alle, die beruflich Umgang mit radioaktiven Stoffen haben (Gewinnung, Erzeugung, Lagerung, Verarbeitung, Transport). Dazu zählen Arbeiter im Kernkraftbereich (Kernkraftwerk, Wiederaufarbeitung, Brennstoffkreislauf), in Forschung (Teilchenbeschleuniger etc.) und Industrie (Dickeprüfungen, Lebensmittelbestrahlung, Leuchtfarben). Ausgenommen ist das medizinische Personal, das der Röntgenverordnung unterliegt. Für Patienten im medizinischen Bereich gibt es keine Grenzwerte.

Die deutsche Strahlenschutzverordnung orientiert sich stets an den Empfehlungen der internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP), unterschreitet diese jedoch i.d.R. Die jüngsten Empfehlungen der ICRP (ICRP-60 1991) schlagen als maximal zulässige
effektive Dosis (Strahlendosis) für beruflich Strahlenexponierte 50 mSv pro Jahr vor (Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten). Darüber hinaus soll die
effektive Dosis über fünf aufeinanderfolgende Jahre 100 mSv nicht überschreiten (das sind im Durchschnitt 20 mSv pro Jahr). Diese von Kritikern als erheblich zu hoch eingestuften Grenzwerte sind nicht primär von gesundheitlichen Überlegungen her bestimmt, sondern v.a. vom technisch-wirtschaftlich Machbaren (Strahlenschäden,
Strahlenbelastung, nukleare Taglöhner). Die Strahlenschutzverordnung von 1989 legt immerhin noch zusätzlich den Grenzwert von 400 mSv für die kumulierte
effektive Dosis über die gesamte Lebensarbeitszeit fest.

Für die Bevölkerung, insb. die Anwohner von z.B. Kernkraftwerken, läßt die Strahlenschutzverordnung eine maximale
effektive Dosis von 0,3 mSv/Jahr über den Luftweg plus 0,3 mSv/Jahr über den Abwasserpfad zu (Anreicherung), also zusammen 0,6 mSv/Jahr, sofern der Ort der höchsten Belastung zu Luft mit dem Ort der höchsten Belastung über den Abwasserpfad zusammenfällt, was i.d.R. nicht der Fall ist. Bei Störfällen sind für die Bevölkerung Strahlenbelastungen bis zu 50 mSv zugelassen. Die früher zusätzlich festgelegten Organdosen werden in den neuen Empfehlungen nahezu vollständig durch die
effektive Dosis ersetzt. Dieses Konzept ist zwar äußerst praktikabel, läßt aber z.T. höhere Organbelastungen als früher zu (Strahlendosis).

Die Einhaltung der Grenzwerte wird im beruflichen Bereich mit Hilfe von Film-Dosimetern überwacht, die alle Beschäftigten während der Arbeit tragen müssen. Für den Strahlenschutz zuständig ist der Strahlenschutzbeauftragte. 1987 betrug die mittlere Jahresdosis beruflich Strahlenexponierter im Nichtmedizinbereich 1 mSv (
Strahlenbelastung).
Die Belastung der Bevölkerung wird i.a. lediglich mittels Computersimulation berechnet (
Strahlenbelastung). Die Kollektivdosis für die Gesamtbevölkerung wird in der Strahlenschutzverordnung nicht begrenzt.

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Strahlenmessung

Die Stärke ionisierender Strahlung kann aufgrund ihrer Eigenschaft, in Materie Ionenpaare zu erzeugen (Ionendosis) und dadurch Energie abzugeben (Energiedosis), mit Meßgeräten bestimmt werden.

Mit Dosimetern mißt man die Strahlendosis, die in einer bestimmten Zeitspanne eingestrahlt wird, mit Geigerzählern die momentane Strahlungsintensität. Zur Bestimmung der radioaktiven Belastung von Boden und Nahrungsmitteln (z.B. nach Reaktorunfällen, GAU) sind aufwendige Meßgeräte wie Gammaspektrometer erforderlich.
Messung elektromagnetischer Strahlung Elektrosmog.

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Strahlenkrankheit

Die Strahlenkrankheit gehört zu den akuten Strahlenschäden. Ab einer kurzzeitigen Ganzkörperdosis (Strahlendosis) von 0,5-1 Sv (Sievert) wird der bestrahlte Mensch von der S. befallen.

Symptome der ersten Phase: Appetitlosigkeit, Mattigkeit, Nervosität, Reizbarkeit, Kopfschmerzen, leichte Temperaturerhöhung und insb. Übelkeit und Erbrechen, Symptome der zweiten Phase: Fieber, Geschwüre im Mund- und Rachenbereich, blutig-schleimige Durchfälle, Haarausfall, innere Blutungen und Spontanblutungen an den Schleimhäuten, starke Anfälligkeit gegenüber Infektionen.
In welcher Stärke die Symptome auftreten und wie lange die Krankheit bis zur Ausheilung oder zum Tod anhält, hängt von der Strahlendosis ab (akute Strahlenschäden).

Lit.: L. Rausch: Mensch und Strahlenwirkung, München 1986

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Strahlenexposition

Anderer Begriff für die
Strahlenbelastung durch ionisierende Strahlung, der wir v.a. durch Atomwaffentests, Medizin (Röntgendiagnostik,

Nuklearmedizin, Strahlentherapie), Kernkraftwerke (Atommüll, Brennstoffkreislauf, Wiederaufarbeitung, Tschernobyl) und natürliche Radionuklide (natürliche
Strahlenbelastung, Radon, Radioaktive Baustoffe) ausgesetzt sind.

Strahlenschäden, Strahlendosis, Radioaktivität

Autor: KATALYSE Institut

Strahlendosis

Die Strahlendosis gibt im Zusammenhang mit Radioaktivität bzw. ionisierender Strahlung die Strahlungsmenge an, die von einem bestrahlten Körper aufgenommen wurde.

Man unterscheidet: Ionendosis, Energiedosis und Äquivalentdosis. Für den Menschen ist insb. die Äquivalentdosis und die daraus abgeleitete Kollektivdosis in Zusammenhang mit
Strahlenbelastung und Strahlenschäden von Bedeutung. Die Strahlendosis, die vom menschlichen Körper insgesamt aufgenommen wird, heißt Ganzkörperdosis, bei einzelnen Organen spricht man von Organdosis und speziell im Fall von Eierstöcken oder Hoden von Keimdrüsendosis. Die nach den jüngsten Empfehlungen der internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP 1991) entscheidende Größe für Strahlenschutz und Strahlenschäden ist die
effektive Dosis.

Die
effektive Dosis berechnet sich als Summe aller Organdosen, wobei diese nach Strahlungsempfindlichkeit der betreffenden Organe mit Wichtungsfaktoren multipliziert werden. Als besonders strahlungsempfindliche Organe gelten nach ICRP 1991 die Keimdrüsen (Wichtungsfaktor 0,20), rotes Knochenmark, Lunge, Magen und Darm (jeweils Wichtungsfaktor 0,12). Bei einer gleichförmigen Exposition des ganzen Körpers ist die
effektive Dosis gleich der Ganzkörperdosis. Auf der einen Seite ist die
effektive Dosis ein Konzept, das es relativ einfach macht, von der Exposition einzelner Organe auf das Gesamtrisiko für den Menschen zu schließen. Auf der anderen Seite weisen Kritiker darauf hin, daß aus diesem Konzept abgeleitete Grenzwerte z.T. höhere Organbelastungen zulassen als das frühere Konzept der Organdosen.

Maximal zulässige Strahlendosis. (Ganzkörper-, Organ- und effektive Dosen) durch z.B. den Betrieb von Kernkraftwerken sind in der Strahlenschutzverordnung festgelegt.

 

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Somatische Strahlenschäden

Spätschäden, die nach Bestrahlung eines Organismus mit ionisierender Strahlung auftreten können und sich im Gegensatz zu genetischen Strahlenschäden nicht auf die Nachkommen übertragen

Für S. gibt es keinen Schwellenwert, jede noch so kleine Strahlendosis kann zu einem Schaden führen. Zustandekommen von S.: Strahlenschäden.
Wichtigster S. ist Krebs, der meist erst Jahre oder Jahrzehnte nach der Bestrahlung ausbricht (Latenzzeit). Am häufigsten sind: Leukämie (Blutkrebs), Brust-, Lungen- und Schilddrüsenkrebs. Als weitere Spätschäden sind bekannt: Wachstums- und Entwicklungsstörungen, vorzeitiges Altern, Schwächung des Immunsystems, Unfruchtbarkeit und Fehlgeburten. Je nachdem, ob der ganze Körper gleichmäßig bestrahlt wurde oder sich radioaktive Substanzen (Radioaktivität) in einzelnen Organen anreichern (Anreicherung), unterscheidet sich die Häufigkeit verschiedener Spätschäden. Jedes Organ hat seine spezifische Strahlungsempfindlichkeit. Besonders strahlungsempfindlich sind Organe mit hoher Zellteilungsrate, wie z.B. das Knochenmark als wichtigster Teil des blutbildenden Systems. Aus demselben Grund sind Embryos besonders strahlungsgefährdet. Beobachtet wurden: Fehl- und Totgeburten, Mißbildungen und spätere Krebsfälle. Schilddrüsenbelastungen durch radioaktives Iod bei Embryos und Kleinkindern können zu Wachstums-, Entwicklungs- und späteren Lernstörungen führen.
S. wurden beobachtet bei Personengruppen, die erhöhten Strahlenbelastungen ausgesetzt waren: Atombombenopfer in Hiroshima und Nagasaki (Atomwaffen), Arbeiterinnen der Leuchtfarbenindustrie, Arbeiter in Uranminen und kerntechnischen Anlagen (Brennstoffkreislauf, Kernkraftwerk, Wiederaufarbeitung, Tschernobyl), Bewohner von Gebieten mit hoher terrestrischer
Strahlenbelastung, Personal und Patienten im medizinischen Strahlungsbereich (Röntgendiagnostik, Strahlentherapie, Nuklearmedizin).
Umstritten sind S. der Bevölkerung im Umkreis von Kernkraftwerken infolge radioaktiver Abgaben im Normalbetrieb, so z.B. eine Erhöhung von Säuglingssterblichkeit und kindlichen Leukämiefällen (Kernkraftwerk).
Anhand von Personengruppen mit hohen Strahlenbelastungen versuchen Wissenschaftler das Risiko der S. abzuschätzen. In ihrer jüngsten Empfehlung geht die internationale Strahlenschutzkommission (ICRP-60 1990) davon aus, daß es eine lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung ohne Schwellenwert für strahlungsinduzierten Krebs gibt (Strahlenschäden). Eine Kollektivdosis von 10 Personen-Sievert führt der ICRP nach zu einem krebs- oder leukämiebedingten Todesfall. Noch vor wenigen Jahren schätzte die ICRP das Strahlungsrisiko um bis zum Faktor 10 niedriger ein. Die Revision der alten Abschätzung resultiert aus einer Neuauswertung der Hiroshima- und Nagasaki-Daten. Zum einen zeigte sich, daß die
Strahlenbelastung nach den Atombombenabwürfen niedriger gewesen war als angenommen, zum anderen traten auch noch 30 Jahre nach der Explosion weitere Krebsfälle bei den Überlebenden auf. So kommt die ICRP heute zu Risikoabschätzungen, die in der Vergangenheit nur von sog. kritischen Wissenschaftlern vertreten wurden. Allerdings hat die ICRP für kleine Strahlenbelastungen einen sog. Reduktionsfaktor eingeführt, der das Strahlenrisiko rechnerisch halbiert. Kritiker lehnen diese Reduktion als unbegründet ab und legen eigene Studien vor, die gerade im Niedrigdosisbereich zu deutlich höheren Dosis-Wirkungs-Beziehungen (10 Personen-Sievert führen demnach zu 6-8 Krebstodesfällen) kommen. Eine endgültige Klärung der Dosis-Wirkungs-Beziehung steht gerade für den Niedrigdosisbereich noch aus und wird erschwert durch Unkenntnis der genauen Wirkmechanismen und der politischen Brisanz solcher Abschätzungen. So ist es an sich ein politischer Skandal, daß die offizielle Heraufsetzung des strahleninduzierten Krebsrisikos nicht zu einer adäquaten Herabsetzung der Grenzwerte führte (Strahlenschutzverordnung). Als Faustregel für S. mag derzeit gelten: 10 Personen-Sievert führen zu einem krebs- oder leukämiebedingten Todesfall.
Unter Annahme einer linearen Dosis-Wirkungs-Beziehung besagt diese Faustregel: Wenn 100 Personen eine Dosis von 0,1 Sv (= 100 mSv) oder 1.000 Personen eine Dosis von 0,01 Sv (= 10 mSv) oder 1 Mio Personen eine Dosis von 0,01 mSv erhalten, so ist die Zahl der dadurch bedingten Todesfälle infolge von Krebs oder Leukämie gleich, nämlich gleich eins. Beispiele: Arbeiter in Schweizer Kernkraftwerken erhalten pro Jahr die mittlere Strahlendosis von 8,5 mSv, das sind in 20 Jahren 20mal 8,5 mSv = 170 mSv. Von 1000 Arbeitern werden demnach 17 an strahlungsbedingtem Krebs sterben. Erhielten alle Bundesbürger die nach der Strahlenschutzverordnung für radioaktive Abgaben von Kernkraftwerken zulässige jährliche Gesamtdosis von 0,6 mSv, hätte dies 4.800 Krebstote zur Folge. Entsprechend trägt die natürliche
Strahlenbelastung (2,0 mSv/Jahr) jährlich mit etwa 16.000 Krebstoten in Deutschland zu etwa 9% an den Gesamttodesfällen durch Krebs bei (
Strahlenbelastung, Krebsrisiko).

Autor: KATALYSE Institut

Sievert

Neue Einheit für die Äquivalentdosis infolge ionisierender Strahlung.
Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten

Autor: KATALYSE Institut

Röntgenstrahlung

R. ist elektromagnetische Strahlung, die i.a. nicht so energiereich ist wie Gammastrahlung.

R. natürlichen Ursprungs entsteht, wenn ein Atomkern ein inneres Hüllenelektron einfängt und ein anderes Elektron diese Lücke füllt. Nur wenige Atomkerne sind dazu in der Lage. Für Medizin und Technik wird R. in Röntgenröhren erzeugt, in denen Elektronenstrahlung erzeugt und abgebremst wird. Bei diesem Vorgang entsteht R., die in ihrer Energie variiert werden kann. Die Bedeutung von R. beruht darauf, daß mit ihr durch optisch undurchsichtige Stoffe hindurchgesehen werden kann (Röntgendiagnostik); R. kann als ionisierende Strahlung zu Strahlenschäden führen; mit Blei kann R. wirkungsvoll abgeschirmt werden (Abschirmung). Geringe Mengen R. gehen von Fernsehgeräten, Bildschirmen, Elektronenmikroskopen etc. aus. Für Fernsehgeräte ist die höchstzulässige Dosis 0,005 mSv pro h (Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten) in 5 cm Abstand, die von neuen Geräten meist unterschritten wird. Einfachster Schutz ist genügender Abstand vom Gerät. Belastung der Bevölkerung durch Fernsehgeräte und Bildschirme (
Strahlenbelastung). Neben der Röntgendiagnostik findet R. in der Strahlentherapie Einsatz.

Autor: KATALYSE Institut

rem

R. (= rad equivalent man) ist die alte Einheit für die Äquivalentdosis infolge ionisierender Strahlung.
Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten

Autor: KATALYSE Institut

Radonkuren

Anwendung von Radon zu therapeutischen Zwecken. Heilanzeigen von R. sind z.B. rheumatische Erkrankungen, Gelenk und Wirbelsäulenerkrankungen und Arthrosen.

Da es sich bei Radon um ein radioaktives Gas (Radioaktivität) handelt, entsteht während einer R. eine zusätzliche
Strahlenbelastung und ein damit verbundenes erhöhtes Lungenkrebsrisiko. Bei einem viermaligen Besuch einer R. entspricht dies, auf die Lebenszeit umgerechnet, im Durchschnitt einer Verdopplung der Strahlendosis durch Radon (Radon). Die tatsächliche Dosis, die man während einer R. erhält, kann allerdings stark schwanken und hängt von vielen Faktoren ab. Eine relativ kleine Belastung entsteht beim Verabreichen von Radon, welches von Schwebeteilchen (und somit auch von den besonders kritischen Zerfallsprodukten) gereinigt wurde, an Inhalationsplätzen in einem Kurhaus. Höhere Belastungen entstehen beim direkten Einfahren in Stollen mit radonhaltiger Luft. Schwebeteilchen, an denen sich die Zerfallsprodukte des Radons anlagern, werden mit der Luft eingeatmet und können sich in der Lunge festsetzen.
Da bislang eindeutig keine besseren Heilerfolge von R. im Vergleich zu Kuren ohne Radonanwendung nachgewiesen werden konnten, ist von R. abzuraten.

Autor: KATALYSE Institut

Radionuklid

R. sind instabile Atomkerne oder Nuklide, die dem radioaktiven Zerfall unterliegen (Radioaktivität).

Sie wandeln sich direkt oder über radioaktive Zwischenprodukte (Tochternuklide) in stabile Nuklide um. Jedes R. hat eine für sich charakteristische physikalische Halbwertszeit. Es gibt nur wenige natürlich vorkommende R. (Natürliche
Strahlenbelastung), die überwiegende Zahl kann nur künstlich hergestellt werden durch Kernspaltung (Kernkraftwerk) oder bestimmte Kernreaktionen.

Autor: KATALYSE Institut

Radioaktivität

Mit Radioaktivität wird die Eigenschaft bestimmter Atomkerne (Radionuklide) bezeichnet, von selbst, ohne äussere Einwirkung zu zerfallen (radioaktiver Zerfall) und dabei eine für den Zerfall charakteristische ionisierende Strahlung auszusenden (Alpha-, Beta-, Gamma-, Röntgen-, Neutronenstrahlung).

Die Zerfallsprodukte sind in der Regel selbst radioaktiv. Wie schnell radioaktive Atomkerne zerfallen, hängt von ihrer physikalischen Halbwertszeit ab. Die emittierte Strahlung kann beim Menschen Strahlenschäden verursachen. Radioaktive Atomkerne kommen natürlich vor (natürliche
Strahlenbelastung) und werden künstlich erzeugt (Kernkraftwerk).

Übersicht über die wichtigsten radioaktiven Atomkerne: Radionuklide,
Strahlenbelastung, Strahlenschäden, Radioaktivität und Strahlung, Masseinheiten.

Autor: KATALYSE Institut

Radioaktive Strahlung

Die beim Zerfall eines radioaktiven Präparates entstehende Strahlung

Es hat sich eingebürgert, Strahlung, die beim Zerfall radioaktiver Atomkerne (Radionuklide, Radioaktivität) ausgesandt wird, radioaktive Strahlung zu nennen.

Exakter müsste man von ionisierender Strahlung sprechen, die von radioaktiven Atomkernen emittiert wird, denn die Strahlung selbst ist nicht radioaktiv. Zur radioaktiven Strahlung zählen: Alpha-, Beta-, Gamma-, Röntgen-, Neutronenstrahlung.

Autor: KATALYSE Institut

Pechblende

Radioaktives, uranhaltiges Mineral (UO2) mit Beimischungen unterschiedlicher Mengen von zum Beispiel Thorium und Blei.

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Radioaktive Nuklide

R. sind instabile Atomkerne oder Nuklide, die dem radioaktiven Zerfall unterliegen (Radioaktivität). Sie wandeln sich direkt oder über radioaktive Zwischenprodukte (Tochternuklide) in stabile Nuklide um.

Jedes R. hat eine für sich charakteristische physikalische Halbwertszeit. Es gibt nur wenige natürlich vorkommende R., hierzu gehören: Kalium-40, Kohlenstoff-14 und Wasserstoff-3 sowie Nuklide der Uran- und Thoriumreihe (Natürliche
Strahlenbelastung). Die überwiegende Zahl kann nur künstlich hergestellt werden durch Kernspaltung (Kernkraftwerk) oder bestimmte Kernreaktionen.

Die radioaktiven Nuklide jedes chemischen Elementes liegen in einem bestimmten prozentualen Verhältnis zusammen mit ihren stabilen Isotopen vor. Sie werden mit der Nahrung, dem Trinkwasser oder durch Inhalation aufgenommen. Aus dieser Aufnahme resultiert eine jährliche Exposition von durchschnittlich 0,25 mSv (ohne Radon und seine Zerfallsprodukte), der größte Anteil entfällt dabei auf Kalium-40.

Jede Exposition gegenüber ionisierender Strahlung wie sie von Radionukliden ausgeht wirkt mutagen, dabei gibt es keinen Unterschied zwischen Strahlung natürlicher und künstlicher Quellen.
Die Anwesenheit von Radionukliden und anderer Komponenten der natürlichen Hintergrundstrahlung legen die Vermutung nahe, dass der Mensch Schutzmechanismen dagegen entwickeln konnte. Epidemologische Befunde weisen jedoch daraufhin, dass die Hintergrundstrahlung für einen Teil der sogenannten spontanen Krebsrate verantwortlich ist.

Autor: KATALYSE Institut

Nuklid

Einen Atomkern, bestehend aus einer bestimmten Anzahl von Protonen und Neutronen bezeichnet man in der Kernphysik als N..

Ein N. mit seiner zugehörigen Elektronenhülle stellt ein Isotop eines chemischen Elements dar. N. (bzw. Isotope) können stabil oder instabil sein. Im Falle von Instabilität zerfallen N. unter Aussendung von ionisierender Strahlung spontan in andere stabile oder instabile N.; dieser Vorgang wird als Radioaktivität bezeichnet. Es existieren ca. 340 natürlich vorkommende N., von denen ca. 270 stabil sind, und ca. 1.500 künstlich erzeugte.
Instabile N. werden auch als Radionuklide bezeichnet.

Autor: KATALYSE Institut

Nuklearmedizin

In der N. werden kurzlebige radioaktive Substanzen (Radioaktivität) zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken eingesetzt.

Zur Diagnose werden dem Patienten kleine Mengen radioaktive Stoffe verabreicht (Inkorporation) und mit Strahlenmeßgeräten (Strahlenmessung) untersucht, wie sich diese Stoffe im Körper verteilen, anreichern bzw. ausgeschieden werden. So können die Funktionen zahlreicher Organe (z.B. Schilddrüse, Herz, Niere, Leber) überprüft und Tumore, z.B. in Knochen, erkannt werden.

Häufig verwandtes Radionuklid war Iod-131, welches zunehmend von dem gesundheitlich unbedenklicheren Technetium-99m verdrängt wird. 90% der Untersuchungen sind mit einer effektiven Dosis (Strahlendosis) von 0,5 bis 5 mSv (Sievert) für den Patienten verbunden, in seltenen Fällen (Nierenuntersuchung) kommt es zu Belastungen bis zu 20 mSv. Diese vergleichsweise hohen Strahlenbelastungen werden i.d.R. durch den diagnostischen Nutzen der Untersuchungen kompensiert. Therapeutisch kommt Iod-131 zur Bestrahlung von Schilddrüsentumoren zum Einsatz (Radioiodtherapie). Hierzu wird wie bei der Diagnose dem Patienten radioaktives Iod verabreicht. Für medizinisches Personal und Umwelt können in der Nuklearmedizin erhebliche Strahlenbelastungen auftreten. Das medizinische Personal kommt ständig in Kontakt mit radioaktiven Stoffen und muß jegliche Inkorporation dieser Substanzen vermeiden. Die Strahlenexposition von Mitarbeitern in großen nuklearmedizinischen Abteilungen liegt pro Jahr bei etwa 1 bis 3 mSv. Darüber hinaus ist darauf zu achten, daß keinerlei direkte Abgabe radioaktiver Stoffe ins Abwasser oder in den Normalmüll stattfindet. Radioaktive Ausscheidungen und kontaminierte (Kontamination) Arbeitsgeräte müssen als schwachaktiver Atommüll entsorgt werden. Dies ist nur im medizinischen Labor möglich; sobald der Patient zu Hause ist, gelangen seine Ausscheidungen, in denen sich noch radioaktive Substanzen befinden, i.d.R. ins Abwasser. Weitere Strahlenbelastungen im medizinischen Bereich entstehen in der Strahlentherapie, in Heilbädern (Radonkuren) und insb. bei der Röntgendiagnostik.

Strahlenbelastung, Strahlenschäden

Autor: KATALYSE Institut

Nuklearer Winter

Verdunklung der Atmosphäre durch Atomwaffen-Explosionen.

Durch Atomwaffen-Explosionen bedingte großflächige Brände schleudern Ruß- und Staubpartikel in die Troposphäre und Stratosphäre (Atmosphäre). Diese absorbieren je nach Stärke der Explosion

über Wochen oder Monate das Sonnenlicht, verdunkeln die Erdoberfläche und führen so zu Temperaturstürzen und Ernteausfällen. Im schlimmsten Fall sind große Teile des irdischen Lebens von Kälte- und Hungertod bedroht.
Durch die Verbrennung des Luftstickstoffs entstehen ferner Stickoxide, die zum Abbau der stratosphärischen Ozonschicht beitragen (Ozonabbau). Nach dem Absinken der Ruß- und Staubpartikel kommt es zu einem starken Anstieg von UV-Strahlung und damit von Hautkrebsfällen.
Amerikanische und russische Wissenschaftler kommen übereinstimmend zu dem Ergebnis, daß infolge des N. ein begrenzter Atomkrieg nicht führbar ist.

Lit.: P.R.Ehrlich, C.Sagan, C.Thomas u.a.: Die Nukleare Nacht, Köln 1985

Autor: KATALYSE Institut

Nukleare Tagelöhner

N. werden meist ungelernte Arbeiter genannt, die in Kernkraftwerken und Wiederaufarbeitungsanlagen an Stellen besonders hoher Radioaktivität eingesetzt werden.

Oft können sie nur wenige Tage oder Wochen dort arbeiten, bis sie ihre zulässige Höchstdosis von 50 mSv erhalten haben (Strahlenschutzverordnung, Strahlendosis). Es soll sogar vorkommen, daß N. ohne Strahlenschutzüberwachnung arbeiten. N. haben aufgrund ihrer hohen Strahlenbelastungen ein stark erhöhtes Krebsrisiko (Somatische Strahlenschäden). In Deutschland sind unter N. bereits berufsbedingte Krebsfälle sowie Mißbildungen bei deren Kindern aufgetreten (Genetische Strahlenschäden).
Güte der Strahlenschutzüberwachnung: Dosimeter.

Autor: KATALYSE Institut

Neutronenstrahlung

N. besteht aus schnell fliegenden Neutronen, die bei der Kernspaltung, Kernfusion und selten auch beim radioaktiven Zerfall (Radioaktivität) freigesetzt werden.

Als Folge kosmischer Primärstrahlung (Kosmische Strahlung) entsteht N. in der Atmosphäre. N. hat den Hauptanteil an der Sofortwirkung von Atomwaffen, insb. der Neutronenbombe. Da Neutronen ihre Energie über Stöße optimal auf die etwa gleich schweren Wasserstoffkerne übertragen und diese dabei aus ihren chemischen Bindungen reißen, richtet N. besonders schwere Strahlenschäden in Organismen an, die ja vorwiegend aus Wasserstoffverbindungen aufgebaut sind. N. reicht in Luft einige km. Schutz vor N.: Abschirmung.
Freie Neutronen sind radioaktiv und zerfallen mit der physikalischen Halbwertszeit von 10,6 min in Proton und Elektron.
Ionisierende Strahlung, Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten

Autor: KATALYSE Institut